列车振动荷载下膨胀土的力学响应与路基稳定性

本项目以列车运行速度不断提高为背景，以膨胀土路基的湿度状态、静力与动力荷载综合作用下的力学响应与稳定性为主线，通过现场调查、勘探与含水率原位测量，查明在当地气候条件下路基的湿度状态与变化界限阀值；基于不同干湿循环幅度与次数条件下的水分特征曲线、胀缩性、静力强度和变形特性测试分析，揭示膨胀土路基湿度改变路径与幅度对其工程特性的影响特征；在搞清不同时速列车路基振动参数的基础上，开展不同初始湿度状态非饱和膨胀土动三轴试验，弄清其损伤变形与破坏随动应力水平、频率、荷载重复次数、围压和饱和度的演化规律，建立动荷载作用下的非饱和膨胀土力学模型；通过数值方法模拟膨胀土路基在湿度变化和列车往复荷载作用下的变形与剪应力分布特征，评价路基的稳定性，提出其发生变形破坏的产生条件、判断准则与主要影响因素；为膨胀土地区铁路既有线提速和高速新线路路基营建的设计、加固与灾害防治提供理论依据和技术支持。