振動(dòng)荷載作用下浸水過程對(duì)重載鐵路基床變形特性影響研究

韓博文， 馮懷平， 應(yīng)志超， 李立增

(1.石家莊鐵道大學(xué) 土木工程學(xué)院，石家莊 050043；2.神華包神鐵路集團(tuán)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 包頭 014014；3.石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，石家莊 050041)

重載體鐵路的運(yùn)輸能力大，有較好的經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)展重載鐵路運(yùn)輸是世界各國鐵路運(yùn)輸發(fā)展的主題之一，我國為增加鐵路貨運(yùn)能力，加快了對(duì)既有線路的擴(kuò)能改造升級(jí)步伐。預(yù)測(cè)線路擴(kuò)能改造后出現(xiàn)的病害，提前制定相應(yīng)的治理措施是升級(jí)改造的一項(xiàng)重要工作。宋緒國等[1]研究表明列車動(dòng)應(yīng)力與降雨浸水的聯(lián)合作用引起基床濕化變形被認(rèn)為是造成線路不均勻沉降的主要原因。降雨浸水會(huì)使基床土體產(chǎn)生濕化變形，濕化變形概念源于土石壩等水利工程，指粗粒料在一定應(yīng)力狀態(tài)下浸水，由于顆粒之間被水潤滑以及顆粒礦物浸水軟化等原因而使顆粒發(fā)生相互滑移、破碎和重新排列，從而產(chǎn)生變形，并使土體中的應(yīng)力發(fā)生重分布的現(xiàn)象。研究者對(duì)土的濕化變形影響因素進(jìn)行了深入的研究，應(yīng)力水平[2-5]對(duì)濕化變形有著較為明顯的影響，軸向應(yīng)變隨著濕化應(yīng)力水平的增加而增加，體變隨著濕化應(yīng)力水平的增加而減小；土的濕化變形與土的初始狀態(tài)，如壓實(shí)度、初始含水率及基質(zhì)吸力等有較大關(guān)系，劉新喜等[6-10]得出了濕化變形隨壓實(shí)度增加而降低的結(jié)論；韋慧等[11]發(fā)現(xiàn)變形模量隨含水率增加而減小，談云志等[12]認(rèn)為濕化變形是由基質(zhì)吸力喪失而產(chǎn)生，朱元青等[13]研究發(fā)現(xiàn)吸力越大黃土濕陷變形越大，毛雪松等[14]發(fā)現(xiàn)浸水量和浸水時(shí)間對(duì)濕化變形影響顯著。鐵路基床長期受到列車動(dòng)力荷載的作用，研究者為分析循環(huán)荷載作用下路基變形特性進(jìn)行了大量研究，劉萌成等[15]通過對(duì)粉質(zhì)粘土進(jìn)行動(dòng)三軸試驗(yàn)，并針對(duì)現(xiàn)有累積變形經(jīng)驗(yàn)公式的局限性，建立了一個(gè)反映多重因素的累積變形預(yù)測(cè)模型；張向東等[16]、冷伍明等[17]分別研究了循環(huán)荷載作用下動(dòng)應(yīng)力幅值、圍壓對(duì)累積變形的影響，均發(fā)在現(xiàn)凈圍壓一定的條件下，動(dòng)應(yīng)力幅值較小時(shí)，土樣產(chǎn)生彈性變形且變形最終趨于穩(wěn)定，動(dòng)應(yīng)力幅值較大時(shí)，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)后土樣達(dá)到破壞，在動(dòng)應(yīng)力幅值一定的條件下，圍壓對(duì)變形影響顯著；冷伍明等[18]還研究了振動(dòng)荷載下重載鐵路路基粗粒填料的臨界動(dòng)應(yīng)力；尹松等[19]對(duì)循環(huán)振動(dòng)作用下殘積土滯回曲線、累積塑性應(yīng)變及骨干曲線的變化規(guī)律進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，成果顯著。

實(shí)際工程中動(dòng)應(yīng)力與浸水濕化作用是同時(shí)聯(lián)合進(jìn)行的，應(yīng)該同時(shí)考慮動(dòng)應(yīng)力與濕化作用的影響。為此，馮懷平等[20]研究了單一浸水過程下基床土體的動(dòng)力濕化特性。然而，既有線路排水狀態(tài)及自然條件差異，擴(kuò)能改造前基床經(jīng)歷了不同的浸水過程，在前期荷載作用下基床的狀態(tài)也不相同。研究浸水過程對(duì)基床在擴(kuò)能升級(jí)后濕化變形影響對(duì)有效預(yù)測(cè)評(píng)估不良天氣條件下線路的平順性有重要價(jià)值。

為研究不同浸水過程下重載鐵路基床的濕化變形特性，利用英國GDS動(dòng)三軸儀結(jié)合恒定水頭補(bǔ)水的馬氏瓶，模擬了三種浸水過程，在三種過程下進(jìn)行了振動(dòng)三軸試驗(yàn)，分析了每種浸水過程對(duì)濕化變形、滯回曲線以及軟化指數(shù)的影響，為既有線路的擴(kuò)能改造提供更加有價(jià)值的借鑒和參考。

1 不同浸水過程的動(dòng)力濕化試驗(yàn)

1.1 試樣物理力學(xué)參數(shù)

試驗(yàn)的土樣來自朔黃鐵路原平工務(wù)段某路基翻漿冒泥病害較為嚴(yán)重里程，該段為擴(kuò)能改造的重點(diǎn)加固區(qū)段，土質(zhì)為粉質(zhì)黏土，屬于C類填料，基本物理性質(zhì)見表1。

1.2 試樣制備

試驗(yàn)用土過篩去除雜質(zhì)，配制成含水率為8%的土樣，靜置一夜，在擊實(shí)筒內(nèi)分4層擊實(shí)，壓實(shí)度為0.9，同一組試樣的密度差不得超過0.02 g/cm2。

表1 試樣物理參數(shù)

1.3 試驗(yàn)儀器

本次試驗(yàn)采用能夠自動(dòng)采集數(shù)據(jù)的英國GDS動(dòng)三軸儀以及能夠以恒定水頭補(bǔ)水的馬氏瓶如圖1、2所示。常水頭馬氏瓶與大氣連通的開口略高于試樣底部，將馬氏瓶底部利用導(dǎo)管與GDS振動(dòng)臺(tái)的通氣孔相連通，因?yàn)樗^差的存在，當(dāng)向馬氏瓶注水后即可實(shí)現(xiàn)自行在試樣底部補(bǔ)水，并利用閥門開閉來控制補(bǔ)水過程的開始和結(jié)束。

圖1 試驗(yàn)儀器示意圖

圖2 試驗(yàn)儀器實(shí)物圖

1.4 試驗(yàn)方案

本試驗(yàn)利用常水頭馬氏瓶在不同階段補(bǔ)水來模擬不同雨水入滲情況，通過改變加載幅值實(shí)現(xiàn)列車擴(kuò)能改造增加的動(dòng)荷載，這樣使得試驗(yàn)過程更加符合實(shí)際情況，共設(shè)置了三種浸水過程分別對(duì)應(yīng)三種實(shí)際情況：①情況一，基床在擴(kuò)能改造前受到降雨浸水作用(補(bǔ)水閥門開啟)，在擴(kuò)能改造后(動(dòng)應(yīng)力幅值增加)也受到降雨浸水作用(補(bǔ)水閥門開啟)；②情況二，基床在擴(kuò)能改造前不受到降雨浸水作用(補(bǔ)水閥門關(guān)閉)，在擴(kuò)能改造后(動(dòng)應(yīng)力幅值增加)受到降雨浸水作用(補(bǔ)水閥門開啟)；③情況三，基床在擴(kuò)能改造前受到降雨浸水作用(補(bǔ)水閥門開啟)，在擴(kuò)能改造后(動(dòng)應(yīng)力幅值增加)不受到降雨浸水(補(bǔ)水閥門關(guān)閉)作用(后文均用情況一、情況二、情況三代指三種情況)。

該地區(qū)長期開行C80型敞車，依據(jù)車輛長度和運(yùn)行速度利用公式計(jì)算可確定列車運(yùn)行時(shí)加載到路基上的頻率。C80列車車輛長度為12 000 mm，運(yùn)行速度為100 km/h，利用公式

f=v/l

(1)

可計(jì)算出頻率約為2.5 Hz，因此本試驗(yàn)依據(jù)其現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果確定加載頻率為2.5 Hz。苗雷強(qiáng)[21]通過現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)實(shí)測(cè)結(jié)果表明擴(kuò)能改造前軸重為25 t的C80列車產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力約為90 kPa，故設(shè)置90 kPa動(dòng)應(yīng)力進(jìn)行模擬，擴(kuò)能改造后軸重將不斷增加，因此以100 kPa、110 kPa、120 kPa動(dòng)應(yīng)力來模擬擴(kuò)能改造后軸重。通過文獻(xiàn)[21]還可以得到路基的圍壓一般在25～60 kPa之間，本試驗(yàn)設(shè)定圍壓為30 kPa，每種情況下的試驗(yàn)過程均分為四個(gè)階段，別為前期固結(jié)階段、動(dòng)力穩(wěn)定階段、動(dòng)力加載階段、動(dòng)應(yīng)力幅值增加階段，前兩個(gè)階段的設(shè)置是考慮試樣在安裝及制樣過程中可能存在的不連續(xù)以及路基由于施工及前期運(yùn)營荷載的作用過程，這樣使得每個(gè)試樣在動(dòng)力加載階段前的狀態(tài)基本保持一致，不影響后續(xù)試驗(yàn)結(jié)果。

每組做三個(gè)平行試驗(yàn)，試驗(yàn)加載及濕化過程示意圖，見圖3。試驗(yàn)完畢后利用電腦收集數(shù)據(jù)繪制應(yīng)力應(yīng)變曲線等相關(guān)曲線研究規(guī)律，試驗(yàn)過程的詳細(xì)參數(shù)見表2。

圖3 動(dòng)力濕化過程示意圖

試驗(yàn)分組圍壓/kPa前期固結(jié)階段動(dòng)力穩(wěn)定階段動(dòng)力加載階段動(dòng)應(yīng)力幅值增加階段固結(jié)時(shí)間/min動(dòng)應(yīng)力幅值/kPa動(dòng)應(yīng)力幅值/kPa濕化情況動(dòng)應(yīng)力幅值/kPa濕化情況第1組第2組第3組第4組第5組第6組第7組第8組第9組301090903010909030109090濕化-濕化濕化-濕化濕化-濕化110110120濕化濕化-濕化濕化-濕化濕化-

2 動(dòng)力濕化試驗(yàn)結(jié)果及分析

通過分析三種情況下不同動(dòng)應(yīng)力幅值對(duì)濕化變形的影響，繪制出濕化過程下應(yīng)變與振動(dòng)次數(shù)的關(guān)系曲線圖，如圖4～圖6所示。

“‘煤炭老板！’我喊道，那急切的聲音裹在呼出的熱氣里，在嚴(yán)寒中顯得格外沉濁?！薄啊荒荞R上’這兩個(gè)詞多么像鐘聲啊，它們和剛才聽到的附近教堂尖塔上晚鐘的聲響混合在一起，又是怎樣地使人產(chǎn)生了錯(cuò)覺??！”

從圖4、圖5、圖6可以看出：第一種情況下在動(dòng)力加載階段應(yīng)變成相同增長趨勢(shì)，而在動(dòng)應(yīng)力幅值增加階段應(yīng)變?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)隨振次顯著增長，出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)，表明因在濕化與更大的動(dòng)應(yīng)力作用下土體產(chǎn)生較大應(yīng)變，隨后在很短時(shí)間內(nèi)便達(dá)到穩(wěn)定；第二種情況下在動(dòng)力加載階段由于沒有浸水濕化故應(yīng)變很小，增長趨勢(shì)十分平緩，而在動(dòng)應(yīng)力幅值增加階段同樣出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)，應(yīng)變?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)隨振次顯著增長，隨后增長趨勢(shì)減小但并未趨于穩(wěn)定，整個(gè)階段一直保持很大增長趨勢(shì)，這是由于在前期經(jīng)歷了較長時(shí)間的循環(huán)荷載作用，使得試樣在未浸水的情況下產(chǎn)生了一定累積應(yīng)變，在載循環(huán)荷載作用下試樣內(nèi)部孔隙減小，故開始補(bǔ)水后水分滲透較緩慢，濕化變形發(fā)展也就相對(duì)較慢，因此應(yīng)變?cè)谠囼?yàn)過程內(nèi)未達(dá)到穩(wěn)定，需經(jīng)歷更長的應(yīng)變發(fā)展過程，面對(duì)這樣浸水過程的基床，在前期或許不會(huì)產(chǎn)生較大變形，一旦基床浸水之后的很長一段時(shí)間內(nèi)，基床會(huì)產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)增長不易穩(wěn)定的變形，需要引起重視，在實(shí)際工程中要注意對(duì)基床變形的日常檢測(cè)；第三種情況下的應(yīng)變規(guī)律與第一種情況大體相似，由于在動(dòng)應(yīng)力幅值增加階段停止浸水使得應(yīng)變較第一種情況偏小此外還可以明顯看出每種情況下應(yīng)變與動(dòng)應(yīng)力幅值的大小成正比。

本試驗(yàn)通過記錄不同時(shí)刻的浸水量來反映浸水規(guī)律，三種情況下的浸水量與時(shí)間關(guān)系曲線如圖7～圖9所示。

圖4 情況一不同動(dòng)應(yīng)力幅值下應(yīng)變- 振次關(guān)系曲線

Fig.4 Strain vibration relationship curves under different dynamic stress amplitudes in situation 1

圖5 情況二不同動(dòng)應(yīng)力幅值下應(yīng)變- 振次關(guān)系曲線

Fig.5 Strain vibration relationship curves under different dynamic stress amplitudes in situation 2

圖6 情況三不同動(dòng)應(yīng)力幅值下應(yīng)變- 振次關(guān)系曲線

Fig.6 Strain vibration relationship curves under different dynamic stress amplitudes in situation 3

圖7 情況一浸水量曲線

圖8 情況二浸水量曲線

圖9 情況浸水量曲線

從圖中可以看出，情況一的浸水量隨時(shí)間先增加，在動(dòng)應(yīng)力幅值增加后開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)趨于穩(wěn)定，且動(dòng)應(yīng)力幅值越大浸水量越小，120 kPa對(duì)應(yīng)的浸水量是最小的，這是因?yàn)殡S著動(dòng)應(yīng)力幅值的增加，土體孔隙率逐漸減小，滲透性也隨之降低，情況二在動(dòng)應(yīng)力幅值增加后開始浸水，浸水量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，上升趨勢(shì)較情況一略大，因?yàn)橥馏w在前期未經(jīng)歷浸水過程，土體的孔隙率較情況一更大，最終因孔率降低浸水量趨于穩(wěn)定，同樣是動(dòng)應(yīng)力幅值越大浸水量越?。磺闆r三在后期停止浸水，只有前期在90 kPa動(dòng)應(yīng)力作用下的浸水量曲線，與情況一的前半部分基本一致。

本文取動(dòng)應(yīng)力幅值為120 kPa下N=1 000、N=6 000、N=11 000、N=16 000、N=21 000時(shí)的滯回圈繪制出三種情況下的滯回關(guān)系曲線，橫軸為軸向應(yīng)變，縱軸為動(dòng)應(yīng)力幅值，通過分析各滯回曲線圖10～圖12所示。

可以看出滯回圈局整體向右平移，說明隨動(dòng)應(yīng)力幅值和振次的變化變形在增加，在第一種情況下N=11 000對(duì)應(yīng)的滯回圈較N=16 000對(duì)應(yīng)的滯回圈有一個(gè)很大的平移，因?yàn)樵贜=11 000時(shí)動(dòng)應(yīng)力幅值增加，說明在動(dòng)應(yīng)力幅值增加后應(yīng)變?cè)黾雍芸?，而N=16 000對(duì)應(yīng)的滯回圈較N=21 000對(duì)應(yīng)的滯回圈平移距離很小說明在這個(gè)階段應(yīng)變已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；第二種情況下N=1 000，N=6 000，N=11 000對(duì)應(yīng)的滯回圈平移量很小，說明在前期不浸水的情況下應(yīng)變較小，N=11 000，N=16 000，N=21 000對(duì)應(yīng)的滯回圈開始產(chǎn)生較大平移，因?yàn)樵贜=11 000時(shí)開始浸水并增加動(dòng)應(yīng)力幅值，說明在動(dòng)應(yīng)力與濕化共同作用下應(yīng)變?cè)鲩L顯著；第三種情況與第一種情況相似，只是應(yīng)變相對(duì)較小。

圖10 情況一滯回關(guān)系曲線(120 kPa)

圖11 情況二滯回關(guān)系曲線(120 kPa)

圖12 情況三滯回關(guān)系曲線(120 kPa)

土體在不同浸水過程下會(huì)產(chǎn)生不同程度的軟化現(xiàn)象，軟化指數(shù)能夠很好的反應(yīng)土體在循環(huán)荷載下的應(yīng)變及軟化情況，Idriss等[22]、周健等[23]、龍堯等[24]Matasovic等[25]均對(duì)軟化指數(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究，蔡袁強(qiáng)等[26]依據(jù)Idriss對(duì)軟化指數(shù)的定義，重新定義了軟化指數(shù)如下

(2)

式中：qN,max，qN,min分別為第N次循環(huán)偏應(yīng)力的最大值和最小值；εaN,max，εaN,min分別為第N次循環(huán)軸向應(yīng)變的大值和最小值；q1,max，q1,min分別為第1次循環(huán)偏應(yīng)力的最大值和最小值；εa1,max，εa1,min分別為第1次循環(huán)軸應(yīng)變的最大值和最小值。

本文依據(jù)此公式繪制出三種情況下的軟化指數(shù)與振次關(guān)系曲線如圖13～圖15所示。

從圖中可以看出，情況一和情況三在開始浸水后軟化指數(shù)逐漸減小在動(dòng)應(yīng)力幅值增加后軟化指數(shù)很快趨于穩(wěn)定，并且后期動(dòng)應(yīng)力幅值大的軟化指數(shù)相對(duì)較高，情況二在浸水前軟化指數(shù)有一個(gè)小的下降趨勢(shì)基本無太大變化，浸水后軟化指數(shù)顯著下降，同樣是后期動(dòng)應(yīng)力幅值大的軟化指數(shù)相對(duì)較高，因此長期濕化作用會(huì)使土體率先達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

圖13 情況一軟化指數(shù)-振次關(guān)系曲線

圖14 情況二軟化指數(shù)-振次關(guān)系曲線

圖15 情況三軟化指數(shù)-振次關(guān)系曲線

為了更直觀動(dòng)應(yīng)力幅值增加后的應(yīng)變較之前的改變量，本文將不同情況下軸重增加后階段的應(yīng)變減去動(dòng)力加載階段的應(yīng)變繪制出應(yīng)變差值曲線，該曲線能更好的反映不同情況下動(dòng)應(yīng)力幅值增加前后的應(yīng)變?cè)隽俊?/p>

定義第一種情況下動(dòng)力穩(wěn)定階段產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)棣泞窠?，最終穩(wěn)定后的應(yīng)變?yōu)棣泞駍浸，動(dòng)應(yīng)力幅值增加階段產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)棣泞蚪?，最終穩(wěn)定后的應(yīng)變?yōu)棣泞騭浸；第二種情況下動(dòng)力穩(wěn)定階段產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)棣泞窀?，最終穩(wěn)定后的應(yīng)變?yōu)棣泞駍干，動(dòng)應(yīng)力幅值增加階段產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)棣泞蚪?，最終穩(wěn)定后的應(yīng)變?yōu)棣泞騭浸；第三種情況下動(dòng)力穩(wěn)定階段產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)棣泞窠?，其最終穩(wěn)定的應(yīng)變?yōu)棣泞駍浸，動(dòng)應(yīng)力幅值增加階段產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)棣泞蚋?，最終穩(wěn)定后的應(yīng)變?yōu)棣泞騭干。應(yīng)變差值曲線如圖16～圖18所示。

從圖16～圖18可以看出：在增加后的動(dòng)應(yīng)力幅值為100 kPa時(shí)，第一種情況和第三種情況的差值曲線在10 000周次內(nèi)基本達(dá)到穩(wěn)定，且第一種情況的差值曲線高于第三種情況的差值曲線，第二種情況的差值曲線則一直成上升趨勢(shì)，開始時(shí)差值曲線最低，隨后接連超越第三種情況的差值曲線逼近第一種情況的差值曲線，說明在增加后的動(dòng)應(yīng)力較小時(shí)第二種情況產(chǎn)生的應(yīng)變和第一種相近要引起重視，而在增加后的動(dòng)應(yīng)力幅值為110 kPa和120 kPa時(shí)，情況一高于情況二和情況三，因此當(dāng)增加后的動(dòng)應(yīng)力幅值較大時(shí)第一種情況對(duì)應(yīng)的應(yīng)變最大。

圖16 不同情況下的應(yīng)變差值 曲線(100 kPa)

圖17 不同情況下的應(yīng)變差值 曲線(110 kPa)

圖18 不同情況下的應(yīng)變差值 曲線(120 kPa)

圖19為三種情況下不同增加后的動(dòng)應(yīng)力幅值與最終穩(wěn)定的濕化變形量關(guān)系曲線，可以看出在情況一的浸水過程下產(chǎn)生最大的應(yīng)變，情況一與情況三的最終穩(wěn)定的應(yīng)變變化規(guī)律相似，在100 kPa和120 kPa時(shí)兩種情況的最終穩(wěn)定應(yīng)變相差約2%，110 kPa時(shí)相差約3%，這部分差值是由濕化作用產(chǎn)生，因此濕化對(duì)于土體的應(yīng)變量影響十分顯著，在增加后的動(dòng)應(yīng)力幅值為100 kPa時(shí)，情況二與情況一的應(yīng)變相近。因此對(duì)于既有線路擴(kuò)能改造，基床的浸水過程屬于情況一的，要特別重視其濕化變形，對(duì)于擴(kuò)能改造后為軸重荷載約為100 kPa的既有線路，在情況一和情況二兩種浸水過程下基床的濕化變形是相近的。

圖19 不同動(dòng)應(yīng)力幅值下的應(yīng)變量

3 結(jié) 論

(1)第一種和第三種情況下土體應(yīng)變的變化規(guī)律相似，但第一種情況的應(yīng)變更大，在100 kPa和120 kPa作用下兩種情況的最終穩(wěn)定應(yīng)變相差約2%，110 kPa作用下最終穩(wěn)定應(yīng)變相差約3%，第二種情況下土體應(yīng)變趨勢(shì)較大，并未出現(xiàn)穩(wěn)定趨勢(shì)。綜上表明浸水路基在擴(kuò)能改造后變形較大穩(wěn)定較快，未浸水路基擴(kuò)能改造后在浸水作用下基床濕化變形趨勢(shì)較大，不易達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

(2)由于動(dòng)應(yīng)力幅值的增加會(huì)降低土體孔隙率，故浸水量隨動(dòng)應(yīng)力幅值的增加而減小。

(3)第一種和第三種情況下土體的滯回圈間距先增大，在動(dòng)應(yīng)力幅值增加后逐漸減小直至近乎重合，第二種情況下土體的滯回圈間距開始較小近乎重合，在開始浸水且動(dòng)應(yīng)力幅值增加后滯回圈間距逐步增大。

(4)在第二種情況下土體的軟化指數(shù)下降較快，土體軟化趨勢(shì)較大，第一種和第三種情況下土體的軟化指數(shù)在動(dòng)應(yīng)力幅值增加后很快趨于穩(wěn)定，軟化趨勢(shì)不明顯。

(5)在相同的浸水過程下，應(yīng)變隨動(dòng)應(yīng)力幅值的增加而增加，列車荷載超過120 kPa時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變較大，應(yīng)變將成為路基擴(kuò)能改造的控制因素。對(duì)于擴(kuò)能改造后承受列車荷載約為100 kPa的基床，在前期未浸水后期浸水和前后期均浸水兩種情況下最大濕化變形相近。

分析了不同浸水過程下的重載鐵路基床動(dòng)力濕化特性，試驗(yàn)過程更加符合實(shí)際情況，并通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在大軸重的既有線路擴(kuò)能改造建設(shè)中，長期浸水基床的濕化變形最大，可以為不同地區(qū)重載鐵路的擴(kuò)能改造提供有價(jià)值的參考。