[发明专利]一种评定无砟轨道路基冒浆危害等级的方法

说明书

本发明公开了一种评定无砟轨道路基冒浆危害等级的方法，包括以下步骤：1)选取任一无砟轨道路基冒浆工段，确定评价指标，通过测试和计算评价指标的敏感度因子；2)确定敏感指标；选取具有最大|S_m'|的评价指标为敏感指标；3)建立冒浆等级评定模型并计算所有冒浆工段的冒浆等级；4)对G_step＜1的冒浆工段进行深度检查。本发明通过选取拟评定路基段的中的任一冒浆工段来测量、计算和确定敏感指标，并在其它冒浆工段仅通过测量敏感指标大小来确定冒浆等级，从而对冒浆危害等级进行量化评定，结合现场深度勘察进行定性评定，形成冒浆病害等级评定体系，为铁路运营部门关于无砟轨道路基冒浆病害的评估和整治提供科学依据。

技术领域

本发明涉及高速铁路无砟轨道路基病害检测技术领域，具体而言，涉及一种评定无砟轨道路基冒浆危害等级的方法。

背景技术

中国所营运的高速铁路中，超过70％的里程采用了无砟轨道结构。无砟轨道路基是承载轨道和列车荷载的基础，是在复杂条件下工作的土工建筑物，受到地质、水、降雨、气候、列车反复动载的作用、侵袭和影响，容易产生路基病害。投入运营以来，在部分特殊气候与地质条件的高速路基病害已逐步显现。

高速铁路无砟轨道路基空间多层结构体系中，自上而下依次由钢轨、扣件系统、轨道板、底座板、路基组成。为防止地表水入渗路基内部，于底座板两侧基床表面设置路基封闭层。在该多层结构体系中，无砟轨道刚性结构与基床散粒体柔性介质接触层较为薄弱，工作环境复杂，在高周频列车动荷载和水等工程因素的长期作用下，级配碎石微结构损伤恶化导致无砟轨道基床接触状态劣化。路基是由散粒体土石材料填筑而成的土工结构物，在复杂多变的自然环境中受高速列车动荷载等不利因素影响，处于温度场、渗流场、应力场等多场耦合、交互影响中，局部地段无砟轨道路基服役状态可能发生劣化，产生病害。无砟轨道路基冒浆是高速铁路新近发现的特殊病害形式。

无砟轨道路基冒浆改变了无砟轨道的支承条件及传力路径，引起纵向上基础刚度不均匀，成为车-线系统振动的激扰源，加剧列车对无砟轨道路基的动力破坏作用。并且改变了级配碎石组构特征及底座板-基床表层的接触状态，使得路基刚度下降，引起无砟轨道结构体系垂向刚度不匹配，严重影响列车运行的舒适性和安全性。无砟轨道路基冒浆从发生到发展恶化，不同等级、不同阶段下对无砟轨道路基结构的动力性能以及列车的安全运营影响不同；从病害特征角度分析，基床轻微冒浆导致底座板与基床表层微观非线性接触；基床严重冒浆，底座板-基床表层局部接触失效；继续恶化，最终出现底座板吊空病害。基床冒浆不同程度下，病害的表现形式不同，对应的整治材料、工艺及设备也大不相同，所以，迫切的需要提出一种无砟轨道路基冒浆危害等级评定方法，形成冒浆危害等级评定体系，用以指导无砟轨道路基冒浆病害的评估和整治。

目前无砟轨道路基冒浆机理尚未形成统一认识，冒浆病害严重程度也缺乏等级评定方法，尚未形成相关标准。此问题不能及时解决，将导致实践中无砟轨道路基冒浆病害的评估和整治缺乏科学决策依据。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种评定无砟轨道路基冒浆危害等级的方法，以解决现有技术中无砟轨道路基冒浆病害的评估和整治缺乏科学决策依据的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种一种评定无砟轨道路基冒浆危害等级的方法。该一种评定无砟轨道路基冒浆危害等级的方法包括以下步骤：

1)选取任一无砟轨道路基冒浆工段，确定评价指标，通过测试和计算评价指标的敏感度因子

所述评价指标为无砟轨道路基各结构层的动力响应参数，所述结构层为底座板、轨道板和路基封闭层中任意几种，所述动力响应参数为振动加速度、振动速度和振动位移中的任意几种；