[发明专利]一种单元板式无砟轨道铁路基床翻浆判别方法

摘要

一种单元板式无砟轨道铁路基床翻浆判别方法。首先测定基床表层级配碎石的渗透系数kg，确定线路所在地1年一遇条件下降雨强度与降雨历时的关系式I(t)；然后，根据无砟轨道结构尺寸和混凝土温度变化幅值，获得底座结构缝渗水裂隙宽度，在此基础上算得渗水裂隙降雨汇水流量和渗流通水量，确定离缝区域路基面等效降雨强度Ieff(t)和降雨强度比F(t)；最后，计算路基面离缝积水持续时间td和形成翻浆的积水持续时间阈值t0，并对比两者大小来实现基床翻浆现象的判定。该方法原理明确、操作简便，判别结果准确，能为不同气候地区无砟轨道铁路路基结构的设计和翻浆病害的预防、治理提供依据。

主权项

1.一种单元板式无砟轨道铁路基床翻浆判别方法，其步骤依次是：A、基床表层级配碎石渗透系数的测定根据常水头渗透试验，测得用于线路基床表层填筑的级配碎石在设计干密度下的渗透系数kg；B、确定线路所在地区的降雨强度查询水文气象资料，获得线路所在地区1年一遇条件下的降雨强度I和降雨历时t的关系式I(t)；C、底座单元板渗水裂隙宽度的计算根据无砟轨道单元板底座的长L1、宽B1，路肩与线间单侧的混凝土封闭层水平宽度均值B2，计算出路基面离缝区域的底座伸缩缝渗水裂隙J1的宽度b1，b1＝α1·ΔT·L1；同时，计算出侧缝渗水裂隙J2的宽度b2，b2＝0.5α1ΔT(B1+B2)；其中，α1为混凝土线膨胀系数，ΔT为1年中因气温改变引起的底座混凝土温度变化范围，其取值为15℃；D、离缝区域路基面等效降雨强度的确定D1、由下式得出伸缩缝渗水裂隙J1的降雨汇水流量与降雨历时t的关系式Qc,1(t)，由下式得出侧缝渗水裂隙J2的降雨汇水流量与降雨历时t的关系式Qc,2(t)Qc,2(t)＝0.125B1(4l2‑B1)·I(t)式中：l2为侧缝渗水裂隙的长度，取值为2.5m；D2、渗水裂隙渗流通水量的确定算出伸缩缝裂渗水裂隙J1的竖向自由下渗雷诺数Re₁，其中g为重力加速度，g＝9.8m/s²；η为水的运动黏滞系数，η＝1.007×10^‑6m²/s；再计算伸缩缝渗水裂隙J1的渗流通水量Qf,1：计算侧缝渗水裂隙J2的竖向自由下渗雷诺数Re₂，再计算侧缝渗水裂隙J2的渗流通水量Qf,2：D3、离缝区域路基面等效降雨强度的确定由下式得出路基面的等效降雨强度Ieff(t)：式中，min{●}取最小值运算，A为离缝区域路基面的面积，A＝l1×2l2；；E、基床翻浆判别E1、由下式得出路基面降雨强度比与降雨历时的关系式F(t)，算出F(t)>1的降雨历时t区间[t1,t2]，进而得出1年一遇的路基面离缝积水持续时间td，td＝t2‑t1；E2、基床翻浆判别：当1年一遇的路基面离缝积水持续时间td大于等于基床翻浆所需的离缝积水持续时间阈值t0时，判定基床翻浆发生；否则，判定基床翻浆不发生。