Research of the Strained State in the "Subgrade – Base" System at the Variation of Deformation Parameters

Abstract

EN: When building the railway lines, there are several cases of the subgrade construction, which in the future is the cause of poor operation. It lies in the fact that "diseases": defects and deformations emerge in the subgrade and the base on which it is built. These phenomena are due to the fact that, firstly, the quality of the subgrade is not consistent with the normative deformation parameters, and secondly, the soil foundation of the subgrade is weak. The purpose of this research is to obtain the strained state of the "subgrade – base" system at the variation of the deformation parameters of its elements. For this, finite-element models were developed, in which the track superstructure with assembled rails and sleepers, the subgrade and its base were reproduced. Numerical analysis was carried out in the static position on trainloads. The obtained results of the strained state of the models are components of horizontal and vertical displacements. The results of the research show that the impact of the base with lower deformation parameters is greater than in the subgrade with a reduced, unlike regulatory, the elastic modulus.

UK: При будівництві залізничних ліній існують декілька випадків спорудження земляного полотна, які в подальшому є причиною погіршеної експлуатації. Вона полягає в тому, що в земляному полотні та основі, на якій воно споруджено, виникають «хвороби» – дефекти та деформації. Ці явища зумовлені тим, що, по-перше, якість земляного полотна є не відповідною нормативним деформаційним параметрам, по-друге, ґрунтова основа земляного полотна є слабкою. Задачею даного дослідження є отримання деформаційного стану системи «земляне полотно – основа» при варіації деформаційних параметрів її елементів. Для цього розроблені скінченно-елементні моделі, в яких відтворені верхня будова колії з рейко-шпальною решіткою, земляне полотно та його основа. Проведений чисельний аналіз в статичній постановці на поїздне навантаження. Отримані результати деформованого стану моделей – компоненти горизонтальних та вертикальних переміщень. Результати дослідження свідчать, що вплив основи з меншими деформаційними параметрами більший, ніж у земляного полотна зі зниженим, на відміну від нормативного, модуля пружності.