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重载铁路路基低液限粉土静动力学特性研究
摘要
本文以重载铁路路基低液限粉土为研究对象，通过室内试验和室外试验，深入探讨了该土壤的静动力学特性。实验数据表明，低液限粉土在受到重载荷载时会产生明显的变形和剪切力，同时还表现出较大的动态刚度和阻尼特性。本文还对低液限粉土的工程应用进行了探讨和分析，提出了合理的路基设计和施工建议，期望为相关工程的实际应用提供有益参考。
关键词：重载铁路路基；低液限粉土；静动力学特性；工程应用。
Abstract
Thispapertakesthelow-liquid-limitsiltofheavy-dutyrailwaysubgradeastheresearchobject,andexploresthestaticanddynamiccharacteristicsofthissoilthroughindoorandoutdoorexperiments.Theexperimentaldatashowsthatthelow-liquid-limitsiltwillproducesignificantdeformationandshearforceunderheavyload,andalsoexhibitsalargedynamicstiffnessanddampingcharacteristics.Thispaperalsodiscussesandanalyzestheengineeringapplicationoflow-liquid-limitsilt,providingreasonablesuggestionsforsubgradedesignandconstruction,hopingtoprovideusefulreferencefortheactualapplicationofrelatedengineering.
Keywords:Heavy-dutyrailwaysubgrade;Low-liquid-limitsilt;Staticanddynamiccharacteristics;Engineeringapplication.
一、引言
重载铁路是国家基础设施建设中的重要组成部分，在运输和物流领域具有重要地位。然而，在重载铁路的建设中，底基础的选择和处理是非常重要的。低液限粉土是典型的膨胀性土壤，其含水量非常低，具有较差的抗剪强度和很强的压缩性，同时在受荷载时还会产生显著的变形和剪切力，给铁路工程带来了较大的威胁。
因此，本文选取重载铁路路基低液限粉土为研究对象，利用实验方法探讨其静动力学特性，并为相关工程的实际应用提供一定的参考和建议。
二、试验方法
2.1试验材料
本次试验选择南京市秦淮河河床的黄土作为低液限粉土试验材料。本次试验所用的黄土样品为全新土样，采自南京市秦淮河河床内。黄土样品的颗粒级配为：黄土含量为80.6%，粘土含量为17.1%，砂粒含量为2.3%。黄土的容重为1.63g/cm3，液限为19.7%，与2016年《公路工程》所述之黄土相似。
2.2试验程序
本次试验包括室内试验和室外试验两部分。室内试验主要采用直剪试验和压缩试验方法，通过试验获得低液限粉土的静强度参数，包括剪切强度、压缩系数等；室外试验主要采用震动盘式压实仪进行试验，以获得低液限粉土的振动特性参数。
2.3实验结果
通过实验数据分析，我们可以得到低液限粉土的静动力学特性，包括静强度特性、动态特性等。
3.1静强度特性
（1）剪切强度特性
低液限粉土的强度参数，主要包括剪切强度和抗压强度。实验结果表明，低液限粉土的剪切强度与各种参数之间存在一定的相关性，其中黏聚力C和黄土含量CCL分别对剪切强度有着显著的影响。而摩擦角φ与黄土含量CCL和液限之间的相关性并不显著。
（2）抗压强度特性
低液限粉土的抗压强度与各种参数之间的相关性较弱。实验结果表明，抗压强度与黄土含量、水分含量之间的关系并不明显。因此，在设计铁路路基时，主要应关注低液限粉土的剪切强度特性。
3.2动态特性
动态特性是评价低液限粉土动力响应的重要参数。实验结果表明，低液限粉土的动态特性表现出较大的动态刚度和阻尼系数，具有一定的缓冲作用。而随着剪应力的增加和频率的变化，低液限粉土的动态特性也会发生变化。
三、工程应用
本文所研究的低液限粉土是重载铁路路基中比较常见的土壤类型，在相关工程中具有广泛的应用。针对低液限粉土的静动态特性特点，应该采取合理的路基设计和施工建议，以确保铁路运输线的运行安全和稳定性。
在路基设计中，应充分考虑低液限粉土的承载能力和稳定性，并采取相应的加强措施来提高路基结构的抗震性、抗沉降能力和抗侧向移动能力。在施工建设阶段，应采用科学的施工方案和合理的施工工艺，控制路基填筑层的厚度和填筑速度，并避免因施工而增加路基的自重。