探地雷达检测铁路道床翻浆冒泥的时频域特征

为研究铁路道床翻浆冒泥病害探地雷达图像的识别,通过在标准铁路轨道上设置翻浆冒泥至道砟面和未至道砟面两种病害模型,研究两种翻浆冒泥病害随时间和含水率变化的时域及频域特征。通过时间域和频域的A扫描数据对比及B扫描数据分析得到:翻浆冒泥至道砟面时在剖面图和时间域波形上形成强反射并能轻易分辨,而未至道砟面反应相对微弱;道床翻浆冒泥使频谱中的特征频点幅值减弱,频域幅值变化百分数在道床翻浆冒泥中显著高于时间域的变化。这两个结论说明在识别探地雷达铁路路基道床翻浆冒泥病害时,应同时结合频域特征点的变化来判断。     

重载铁路既有线路基病害探地雷达无损检测方法

选用探地雷达进行路基病害无损检测试验,通过对探地雷达获取数据的解译和资料调查,研究路基下沉、道砟陷槽、路基翻浆冒泥和路桥过渡段填土不均匀沉降等不同类型的路基病害,从雷达信号反射波的波形、能量变化、同相轴等方面总结不同类型路基病害的雷达图像识别特征.选取具体试验地段,进行动力触探试验,并结合路基岩土体参数进行对比分析.试验结果和探地雷达检测结论基本一致,验证了探地雷达无损检测方法的有效性和适用性.     

板结道床人工全断面换砟作业的施工方法

人工全断面换砟施工作业是更换优质道砟,解决线路道床板结、翻浆冒泥和弹性不足等病害的主要施工作业方法,是大型机械化清筛作业的补充.文章主要介绍在施工条件受限、封锁天窗时间短、道砟供应不能满足施工要求时,线路全断面人工换碴的施工方法,如施工准备、施工人员及机具、施工作业方法、施工安全事项等.     

一段铁路路基翻浆冒泥的整治

青町—芦岭支线铁路,全线正线长度80.2公里,由于工期短,施工质量没有达到铁路技术管理规范要求,开通使用不久,铁路路基冒土翻沙,发生翻浆冒泥。随着铁路运量的不断增加,路基翻浆冒泥现象更加严重。特别是K30+500～K33+500地段轨面变化快,维修养护困难,轨道不平顺,直接影响行车安全和铁路运输工作的正常开展。针对这种情况,我们在对路基病害进行调查分析的基础上,找出了成因,采取办法控制了病害的产生和发展,恢复了铁路路基的技术状态。一、铁路路基翻浆冒泥的成因通过调查研究发现,翻浆冒泥与自然条件、动力作用、设备标准、维修质量等方面…     

论铁路路基翻浆冒泥病害与发生机理

根据研究地质雷达图像的判释方法,在完成的沪宁线和东陇海线大量地质雷达探测的结果上提出翻冒通道的概念,揭示翻浆冒泥病害沿路基深度方向和线路纵向的分布特征,提出根据一段线路翻冒通道的发育和分布型式确定其翻浆冒泥病害分类的方法,应用该方法给出了沪宁线18段共4000多m长的翻浆冒泥和下沉外挤病害线路的地质雷达检测结果,为整治设计提供了依据.图3,表1,参6.     

铁路基床翻浆冒泥病害成因的细观机理分析

基于朔黄铁路基床填料动力响应特性试验数据,建立PFC2D饱和粗颗粒土动三轴数值模型,选用线性黏结颗粒接触反映粗颗粒土的黏结特性,从细观力学和几何学角度研究翻浆冒泥病害形成的细观机理。结果表明:该数值模型能较好地反映粗颗粒土的动力响应特性。振动荷载通过改变土体颗粒与颗粒之间的接触荷载,破坏颗粒间的黏结键,形成自由颗粒和孔隙,造成基床软化,并最终形成翻浆冒泥病害。围压和土体颗粒间黏结作用越小,试样越容易发生软化,形成翻浆冒泥病害,基床强化应从改善基床表层和道床的围压状态以及提高颗粒间的黏结强度两方面采取措施。     

车载地质雷达探测技术在分析铁路路基病害中的应用探讨

地质雷达探测技术以雷达在有耗介质中的传播规律为理论基础,利用铁路路基各层电性参数的差异,通过典型特征分析,来探测路基病害,具有无损、安全、便捷等特点,近年来在铁路路基病害探测中应用广泛。对地质雷达探测技术理论原理进行了简要介绍,通过路基下沉、翻浆冒泥、含水量大、空洞或陷穴等典型图形分析和对陇海铁路天兰段路基病害的探测应用,为今后该项技术在铁路路基探测中的应用提供了参考。     

采用短时傅里叶变换的铁路车载探地雷达数据解译方法

为了更好地实现探地雷达( GPR)在铁路路基检测中的应用,寻求一种用于识别路基不同病害特征的有效方法,克服传统人工解泽方法的低效率和主观性,选取大同一准格尔铁路线中典型的雷达实测图像,采用短时傅里叶变换(STFT)方法,通过对信号进行时域和频域分析,确定合适的窗函数类型和长度,得到一组可用于对不同铁路路基病害进行分类的时频域图像,分析表明,图中不同深度处的能量分布特性与实际路基情况相符.然后,通过对图像形态特征的分析,得到一组典型的特征参数值,研究了不同目标信号在该特征参数空间的聚类特征,并将STFT方法与Welch功率谱估计法、时域局部能量法的计算结果进行了对比分析,结果证明STFT方法具有优越性,可以作为GPR数据分类的基础.     

基于离散元法的铁路道床力学特性

道砟外形复杂,其几何形态对道床力学行为有显著影响,为揭示道砟模拟方法对道床力学行为的影响规律,针对道砟外形极不规则、咬合作用强的特点,采用自编算法建立了能模拟真实道砟外形的颗粒簇.基于离散元法,分别建立了基本球道砟和颗粒簇道砟的三维道床-轨枕空间模型,分析循环荷载下两种道床的接触力、配位数、道床应力和振动加速度的差异.结果表明,相同循环荷载下,颗粒簇道床比基本球道床最大接触力小769N,平均接触力小10N,说明颗粒簇接触力幅值范围更小,分布更均匀;基本球配位数在1.0~3.2范围内周期变化,颗粒簇配位数在5.3~6.1范围内周期变化,说明颗粒簇间的接触点更多,接触状态更稳定;颗粒簇道床顶部振动加速度和应力比基本球道床的分别小0.26g,16kPa,说明颗粒簇能反映道砟间的咬合作用,保持道床的整体受力性.     

道砟非均匀分布对道床力学特性的影响

铁路道床机械清筛作业中,分次回填道砟颗粒会导致道砟分层,出现非均匀分布现象。为了解道砟非均匀分布对道床力学特性的影响,基于离散单元法基本原理,生成有砟道床仿真模型,模拟道砟均匀分布、“上大下小”分层分布、“上小下大”分层分布等3种道床工况,分析3种道床工况在捣固作业和稳定作业中的力学特性变化。结果表明：道砟非均匀分布对道床力学特性产生影响,其中道床密实度特性受道砟分布状态影响较小,而道床垂向刚度和横向阻力特性则受道砟分布状态影响较大。在捣固作业中,道砟“上小下大”分层分布最有利于道床垂向刚度提升。在稳定作业中,道砟“上大下小”分层分布最有利于道床横向阻力提升。道砟颗粒流动则是使得道床垂向刚度和横向阻力提升的重要因素。     

脏污材质对散体道床剪切力学性能影响的试验研究

道床脏污会影响道床的剪切力学特性.为揭示脏污材质对道床剪切力学性能的影响规律,通过自主研发的大型铁路碎石道砟直剪仪,对道砟集料进行直剪试验.分析了不同道床脏污材质及脏污程度对道床平均剪应力、最大剪应力和最大剪胀位移等参数的影响.研究结果表明,煤灰和黄沙所构成的道床脏污均会使散体道床剪切力学性能显著降低;煤灰脏污对散体道床剪切力学性能的削弱作用比黄沙脏污更明显.     

浅议铁路既有线膨胀土路基翻浆冒泥的处理方法

针对铁路既有线膨胀土地段常见的翻浆冒泥病害,对膨胀土的特性进行分析并结合工作、学习经历,综合提出各种处理膨胀土路基翻浆冒泥病害的方法,并结合铁路工务工作管理现状,论述各种处理方法的经济适用性,从而得出针对不同情况整治翻浆冒泥病害的适宜方法,以便于更好地解决该类病害,确保列车运行安全。     

时速80 km/h地铁地下线梯形轨枕轨道现场测试分析

为评价时速80 km/h地铁作用下梯形轨枕的工作性能,对北京地铁某线梯形轨枕道床进行现场动位移和加速度测试,从时域、频域和Z振级角度对加速度指标进行分析,从时域角度对动位移数据进行分析,评价梯形轨枕轨道工作性能。结果表明:地铁列车作用下普通道床钢轨、道床和隧道壁振动有效值为14.1、0.48、0.069 m/s~2,梯形轨枕断面对应测点振动有效值为18.1、0.62、0.016 m/s~2,隧道壁处振动加速度在1～1 000 Hz内均有一定减振效果,最大Z振级差值为11.9 dB,梯形轨枕道床钢轨垂向、钢轨横向、梯轨垂向、梯轨横向最大动位移分别为0.34、0.13、1.21、0.081 mm。     

离散元-有限差分耦合法在铁路有砟道床研究中的应用

将离散元-有限差分耦合算法引入铁路有砟道床结构的力学分析中.通过激光扫描法建立了基于真实道砟颗粒外形的离散单元数值模型,以此对由碎石道砟所组成的散体道床进行精细化模拟;采用有限差分法对连续介质的轨枕及轨下路基基础进行仿真.通过在层间结构边界处设置虚拟耦合过渡层,并将力和位移作为媒介物理量于一个时间步内在两种程序之间进行交互迭代的方式实现了两种数值分析方法的动态耦合.在此基础上建立了轨枕-散体道床-路基的离散元-有限差分耦合数值模型.并通过现场实测结果验证了模型的正确性.     

探地雷达信号的KL变换处理分析

实测探地雷达记录中存在大量的噪声干扰,有时致使目标信号难以分辨,为提高雷达剖面的信噪比,主要探讨KL变换在消除干扰噪声方面的有效性.在说明KL变换原理的基础上,通过Matlab软件进行编程计算,对时域有限差分法获得的探地雷达模拟剖面和现场实测雷达数据进行处理;再对处理前后的雷达图像进行对比分析.经过处理分析可知,KL变换可压制模拟数据中边界反射信号和棱角点的绕射波、抑制和消除实测雷达剖面中的高频杂波噪声信号,从而突出有效信号,增强有效信号的相对强度,这提高了探地雷达剖面的分辨率和反演解释精度.     

道碴电阻小和分路电阻大情况下轨道电路存在问题的解决方法探讨

古交矿区煤炭铁路专用线由于现场条件所限,装车点附近线路道床污染严重造成道碴电阻小或分路电阻大,至使轨道电路不能正常工作,严重影响了行车安全和运输效率。针对这种情况,提出了改进的办法。     

探地雷达小目标信号时频特征分析

研究了单个和两个物体的探地雷达(ground penetrating radar,GPR)信号时域和时频域特征随物体尺寸、相距距离、介电常数的变化规律,给出了广义S变换(generalized S transform,GST)参数和双峰属性频点选取的方法以及小物体的定义,讨论了通过提取时频域的双峰属性来提高对单个物体上下界面反射波和两个物体回波的分辨率.并且指出了结合GPR信号时域和时频域特征以及双峰属性,可以大致估计单个物体的大小和两个物体之间的距离范围.