該書(shū)是有砟道床研究集大成者，凝聚了作者及其研究團(tuán)隊(duì)10多年研究及國(guó)際先進(jìn)有砟道床應(yīng)用技術(shù)。該書(shū)系統(tǒng)深入介紹了有砟道床試驗(yàn)、模型、理論與數(shù)值分析，對(duì)有砟道床理論進(jìn)行了深刻剖析。同時(shí)該書(shū)還對(duì)有砟道床級(jí)配、土工格柵應(yīng)用、檢測(cè)維修、環(huán)境保護(hù)進(jìn)行了闡述，指導(dǎo)有砟道床新技術(shù)應(yīng)用。該書(shū)對(duì)我國(guó)鐵路工務(wù)人員、科研院所研究及師生具有重要參考和實(shí)用價(jià)值。

布迪馬·因卓拉特納教授是國(guó)際知名的巖土工程研究員及顧問(wèn)。畢業(yè)于倫敦大學(xué)帝國(guó)理工學(xué)院土木工程專(zhuān)業(yè)， 后于帝國(guó)理工學(xué)院獲得土力學(xué)碩士學(xué)位， 隨后獲得加拿大阿爾伯塔大學(xué)巖土工程博士學(xué)位?，F(xiàn)任澳大利亞伍倫貢大學(xué)土木、礦業(yè)與環(huán)境工程學(xué)院教授及主任。２００９ 年獲上海理工大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)榮譽(yù)教授。他對(duì)鐵路巖土工程、軟黏土工程、地基處理、環(huán)境巖土工程與巖土水力學(xué)等專(zhuān)業(yè)在交通基礎(chǔ)設(shè)施工程及大壩工程中的應(yīng)用做出了杰出的貢獻(xiàn)。

    在他的領(lǐng)導(dǎo)下， 伍倫貢大學(xué)巖土力學(xué)與鐵路工程中心已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)在地基加固和運(yùn)輸巖土力學(xué)方面的機(jī)構(gòu)， 承擔(dān)著國(guó)家和國(guó)際研究及咨詢(xún)工作。

    他多年的努力得到了國(guó)際認(rèn)可。在其獲得的眾多獎(jiǎng)項(xiàng)中， 尤為突出的是： ２００９ 年由澳大利亞巖土力學(xué)學(xué)會(huì)舉辦的ＥＨ Ｄａｖｉｓ 紀(jì)念講座， 表彰其在巖土工程理論與實(shí)踐方面的突出貢獻(xiàn)， 同年， 由澳大利亞聯(lián)邦政府舉辦的商業(yè)高等教育圓桌會(huì)議授予其軌道創(chuàng)新獎(jiǎng)。除本書(shū)外， 他還編著了４ 本書(shū)， 在國(guó)際期刊和會(huì)議上發(fā)表３５０ 余篇論文， 受邀進(jìn)行全球主題演講３０余場(chǎng)。他的數(shù)篇作品已獲得加拿大巖土工程學(xué)會(huì)和瑞典巖土工程學(xué)會(huì)組織的國(guó)際巖土力學(xué)計(jì)算方法與發(fā)展協(xié)會(huì)頒發(fā)的杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。

    韋杜德·薩利姆博士是澳大利亞昆士蘭黃金海岸市政府環(huán)境與交通部高級(jí)巖土工程師。畢業(yè)于孟加拉工程技術(shù)大學(xué)， 于泰國(guó)亞洲理工學(xué)院獲得巖土工程碩士學(xué)位， 并獲得伍倫貢大學(xué)巖土工程博士學(xué)位。他是伍倫貢大學(xué)巖土力學(xué)與鐵路工程中心兼職研究員， 曾是悉尼鐵路公司的巖土工程師。他是一部關(guān)于軌道巖土工程書(shū)籍與多篇鐵路現(xiàn)代化領(lǐng)域的各種國(guó)際期刊和會(huì)議的技術(shù)論文的合著者。

    喬拉查特·魯吉齊亞特卡門(mén)喬恩博士是伍倫貢大學(xué)土木工程高級(jí)講師。他畢業(yè)于泰國(guó)孔敬大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)， 于泰國(guó)亞洲技術(shù)研究所獲得碩士學(xué)位。之后他在伍倫貢大學(xué)獲得了巖土工程博士學(xué)位。他的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域包括交通基礎(chǔ)設(shè)施地基加固和軟黏土工程。２００９年， 他獲得了國(guó)際巖土力學(xué)計(jì)算方法與發(fā)展協(xié)會(huì)的論文獎(jiǎng)。此外， 由于他在交通基礎(chǔ)設(shè)施軟土地基穩(wěn)定方面的創(chuàng)新， 于２００６ 年獲伍倫貢開(kāi)拓者獎(jiǎng)。他在國(guó)際期刊和會(huì)議上發(fā)表了５０ 多篇文章。

譯者序

序

前言

作者簡(jiǎn)介

第１章緒論１

１.１軌道下部結(jié)構(gòu)性能１

１.１.１臟污２

１.１.２排水２

１.１.３路基失穩(wěn)４

１.１.４道砟和軌枕劣化４

１.１.５橫向約束５

１.１.６荷載.變形５

１.２碳足跡及其啟示６

１.３研究領(lǐng)域７

參考文獻(xiàn)７

第２章軌道結(jié)構(gòu)和鋼軌荷載９

２.１軌道結(jié)構(gòu)類(lèi)型９

２.１.１有砟軌道１０

２.１.２板式無(wú)砟軌道１０

２.２有砟軌道結(jié)構(gòu)組成１１

２.２.１鋼軌１１

２.２.２扣件系統(tǒng)１２

２.２.３軌枕１２

２.２.４道砟層１２

２.２.５底砟層１５

２.２.６路基１６

２.３軌道承受荷載１６

２.３.１垂向力１６

２.３.２橫向力２０

２.３.３縱向力２１

２.３.４沖擊荷載２１

２.４荷載傳遞機(jī)理２３

２.５應(yīng)力測(cè)定２５

２.５.１Ｏｄｅｍａｒｋ法２５

２.５.２齊默曼法２５

２.５.３梯形估算法（２∶１法）２７

２.５.４Ａｒｅｍａ推薦方法２７

參考文獻(xiàn)３０

第３章道床性能的影響因素３２

３.１單體顆粒的物理性質(zhì)３２

３.１.１粒徑３２

３.１.２道砟顆粒形狀３３

３.１.３顆粒表面粗糙度３４

３.１.４母巖強(qiáng)度３５

３.１.５顆?？箟簭?qiáng)度３５

３.１.６耐磨和抗風(fēng)化性能３５

３.２道砟的散體特性３６

３.２.１粒徑分布３６

３.２.２孔隙率（或密度）３８

３.２.３含水量３８

３.３荷載特性３９

３.３.１圍壓３９

３.３.２荷載歷史４０

３.３.３當(dāng)前應(yīng)力狀態(tài)４０

３.３.４荷載循環(huán)次數(shù)４２

３.３.５荷載頻率４３

３.３.６荷載幅值４４

３.４道砟顆粒劣化４６

３.４.１顆粒破碎量化４６

３.４.２道砟破碎影響因素４７

３.４.３主應(yīng)力比對(duì)顆粒破碎的影響４７

３.４.４圍壓對(duì)顆粒破碎的影響４８

參考文獻(xiàn)５１

第４章道砟室內(nèi)試驗(yàn)和道砟劣化評(píng)估的

研究現(xiàn)狀５４

４.１靜三軸試驗(yàn)５４

４.１.１大型三軸試驗(yàn)儀５４

４.１.２試驗(yàn)道砟介紹５５

４.１.３試樣制備５６

４.１.４試驗(yàn)過(guò)程５７

４.２道砟單體顆粒壓碎試驗(yàn)５７

４.３動(dòng)三軸試驗(yàn)５８

４.３.１棱柱體三軸試驗(yàn)儀５８

４.３.２試驗(yàn)材料５９

目錄Ⅸ

４.３.３試驗(yàn)材料準(zhǔn)備６２

４.３.４動(dòng)三軸試驗(yàn)６３

４.４沖擊試驗(yàn)６４

４.４.１落錘試驗(yàn)機(jī)６４

４.４.２測(cè)試儀器６５

４.４.３試驗(yàn)材料６５

４.４.４試樣準(zhǔn)備６７

４.４.５沖擊試驗(yàn)過(guò)程６７

參考文獻(xiàn)６８

第５章有無(wú)土工合成材料和減振墊的

有砟道床性能７０

５.１單調(diào)荷載作用下道床的力學(xué)響應(yīng)７０

５.１.１應(yīng)力.應(yīng)變特性７０

５.１.２抗剪強(qiáng)度和剛度７４

５.１.３三軸剪切試驗(yàn)的顆粒破碎７６

５.１.４道砟臨界狀態(tài)７８

５.２道砟單體破碎強(qiáng)度７９

５.３循環(huán)荷載作用下道砟的力學(xué)響應(yīng)８０

５.３.１沉降響應(yīng)８０

５.３.２應(yīng)變特性８１

５.３.３顆粒破裂８３

５.４重復(fù)加載下道砟的力學(xué)響應(yīng)８５

５.５圍壓對(duì)道床性能影響８５

５.６能量吸收材料———減振墊８７

參考文獻(xiàn)９０

第６章現(xiàn)有軌道結(jié)構(gòu)的變形模型９２

６.１道床的塑性變形模型９２

６.２其他塑性變形模型９４

６.２.１臨界狀態(tài)模型９４

６.２.２彈塑性本構(gòu)模型９６

６.２.３邊界面塑性模型１００

６.３顆粒破碎模擬１０２

參考文獻(xiàn)１０４

第７章道砟本構(gòu)模型１０６

７.１顆粒破碎的模擬１０６

７.１.１計(jì)算道砟基本摩擦角.ｆ１０９

７.１.２顆粒破碎對(duì)摩擦角的影響１０９

７.２單調(diào)加載的本構(gòu)建模１１１

７.２.１應(yīng)力應(yīng)變參數(shù)１１１

７.２.２增量式本構(gòu)模型１１２

７.３循環(huán)加載的本構(gòu)建模１２１

７.３.１各向異性初始應(yīng)力狀態(tài)下的

剪切１２２

７.３.２循環(huán)加載模型１２３

７.４模型驗(yàn)證與討論１２６

７.４.１數(shù)值方法１２６

７.４.２模型參數(shù)計(jì)算１２６

７.４.３單調(diào)加載模型預(yù)測(cè)１２７

７.４.４分析模型與有限元預(yù)測(cè)值的對(duì)比

分析１２９

７.４.５循環(huán)加載模型預(yù)測(cè)１３０

參考文獻(xiàn)１３３

第８章軌道排水和土工織物的應(yīng)用１３５

８.１排水１３５

８.１.１底砟排水１３６

８.１.２排水要求１３６

８.２臟污指標(biāo)１３７

８.２.１臟污指數(shù)和臟污百分比１３７

８.２.２孔隙臟污百分比１３７

８.２.３相對(duì)臟污率１３８

８.３土工織物在軌道中的應(yīng)用１３９

８.４作為下部排水結(jié)構(gòu)的豎向土工合成

材料排水管１４２

８.４.１試驗(yàn)儀器和過(guò)程１４２

８.４.２試驗(yàn)結(jié)果及分析１４２

參考文獻(xiàn)１４３

第９章底砟層的作用———排水和

過(guò)濾１４５

９.１底砟層設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)１４５

９.１.１過(guò)濾與透水標(biāo)準(zhǔn)１４５

９.１.２底砟選擇案例研究１４７

９.２顆粒過(guò)濾的經(jīng)驗(yàn)研究１４９

９.２.１自然資源保護(hù)服務(wù)（ＮＲＣＳ）

方法１４９

９.２.２自過(guò)濾方法１５１

９.３排水和過(guò)濾的數(shù)學(xué)公式１５１

９.３.１幾何概率模型１５２

９.３.２顆粒滲透模型１５５

９.４收縮粒徑分布模型１５５

９.４.１過(guò)濾層壓實(shí)１５５

９.４.２過(guò)濾層厚度１５６

９.４.３占主導(dǎo)地位過(guò)濾層的收縮尺寸１５７

９.４.４控制過(guò)濾層的收縮尺寸１５７

９.４.５路基土參數(shù)的代表值１５７

Ⅹ高等軌道巖土工程———有砟道床（翻譯版）

９.５基于收縮標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)濾有效性評(píng)估

標(biāo)準(zhǔn)１５８

９.５.１Ｄｃ９５模型１５８

９.５.２Ｄｃ３５模型１５９

９.６設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的含義１５９

９.７多孔介質(zhì)穩(wěn)定狀態(tài)下的滲流壓力１６０

９.７.１基于康采尼.卡曼方程理論的

發(fā)展１６０

９.７.２有效直徑公式１６１

９.８循環(huán)荷載作用下底砟的過(guò)濾性能１６２

９.８.１室內(nèi)模擬１６２

９.８.２循環(huán)荷載作用下底砟層的變形

特征１６５

９.８.３循環(huán)荷載作用下底砟應(yīng)變與

孔隙率關(guān)系１６６

９.８.４循環(huán)荷載作用下底砟的水力

滲流１６９

９.９循環(huán)荷載作用下顆粒遷移的時(shí)變

地下水過(guò)濾模型１７１

９.９.１時(shí)變一維散體過(guò)濾層的壓縮１７１

９.９.２累積因子１７３

９.９.３細(xì)顆粒累積導(dǎo)致孔隙率降低的

數(shù)學(xué)描述１７４

９.９.４基于時(shí)間的水力傳導(dǎo)模型１７５

參考文獻(xiàn)１７６

第１０章軌道性能驗(yàn)證的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)１８１

１０.１場(chǎng)地位置和軌道鋪設(shè)１８１

１０.１.１實(shí)地勘測(cè)１８１

１０.１.２軌道鋪設(shè)１８２

１０.２現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備１８４

１０.２.１壓力計(jì)１８４

１０.２.２位移傳感器１８５

１０.２.３沉降樁１８５

１０.２.４數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)１８６

１０.３數(shù)據(jù)采集１８６

１０.４結(jié)果與討論１８６

１０.４.１鋼軌下和軌枕邊緣的道床豎向

位移１８７

１０.４.２道砟層的平均變形１８７

１０.４.３道砟層的平均剪應(yīng)變和平均

體積應(yīng)變１９０

１０.４.４道床內(nèi)不同層間的原位應(yīng)力１９０

１０.４.５試驗(yàn)結(jié)果與參考文獻(xiàn)比較１９１

參考文獻(xiàn)１９２

第１１章道砟密實(shí)和破裂的離散

單元法建模１９４

１１.１離散單元法和ＰＦＣ２Ｄ１９４

１１.１.１計(jì)算法則１９５

１１.１.２接觸本構(gòu)模型１９５

１１.２顆粒破裂模擬１９７

１１.３基于ＰＦＣ２Ｄ的道砟力學(xué)特性數(shù)值

模擬１９８

１１.４道砟破裂行為２０３

１１.５循環(huán)荷載作用下接觸力鏈的發(fā)展

機(jī)理２０８

參考文獻(xiàn)２０９

第１２章軌道有限元模擬及應(yīng)用

案例研究２１３

１２.１軌道下部結(jié)構(gòu)中土工復(fù)合材料的

應(yīng)用２１３

１２.１.１有限元分析２１５

１２.１.２現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與有限元預(yù)測(cè)結(jié)果

對(duì)比分析２１７

......