該書是有砟道床研究集大成者，凝聚了作者及其研究團隊10多年研究及國際先進有砟道床應(yīng)用技術(shù)。該書系統(tǒng)深入介紹了有砟道床試驗、模型、理論與數(shù)值分析，對有砟道床理論進行了深刻剖析。同時該書還對有砟道床級配、土工格柵應(yīng)用、檢測維修、環(huán)境保護進行了闡述，指導(dǎo)有砟道床新技術(shù)應(yīng)用。該書對我國鐵路工務(wù)人員、科研院所研究及師生具有重要參考和實用價值。

布迪馬·因卓拉特納教授是國際知名的巖土工程研究員及顧問。畢業(yè)于倫敦大學(xué)帝國理工學(xué)院土木工程專業(yè)， 后于帝國理工學(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)土木工程專業(yè)榮譽教授。他對鐵路巖土工程、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。

    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)展成為一個在地基加固和運輸巖土力學(xué)方面的機構(gòu)， 承擔(dān)著國家和國際研究及咨詢工作。

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

    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)境與交通部高級巖土工程師。畢業(yè)于孟加拉工程技術(shù)大學(xué)， 于泰國亞洲理工學(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)于軌道巖土工程書籍與多篇鐵路現(xiàn)代化領(lǐng)域的各種國際期刊和會議的技術(shù)論文的合著者。

    喬拉查特·魯吉齊亞特卡門喬恩博士是伍倫貢大學(xué)土木工程高級講師。他畢業(yè)于泰國孔敬大學(xué)土木工程專業(yè)， 于泰國亞洲技術(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， 他獲得了國際巖土力學(xué)計算方法與發(fā)展協(xié)會的論文獎。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 年獲伍倫貢開拓者獎。他在國際期刊和會議上發(fā)表了５０ 多篇文章。

譯者序

序

前言

作者簡介

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)類型９

２.１.１有砟軌道１０

２.１.２板式無砟軌道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荷載傳遞機理２３

２.５應(yīng)力測定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母巖強度３５

３.１.５顆?？箟簭姸龋常?/p>

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)力比對顆粒破碎的影響４７

３.４.４圍壓對顆粒破碎的影響４８

參考文獻５１

第４章道砟室內(nèi)試驗和道砟劣化評估的

研究現(xiàn)狀５４

４.１靜三軸試驗５４

４.１.１大型三軸試驗儀５４

４.１.２試驗道砟介紹５５

４.１.３試樣制備５６

４.１.４試驗過程５７

４.２道砟單體顆粒壓碎試驗５７

４.３動三軸試驗５８

４.３.１棱柱體三軸試驗儀５８

４.３.２試驗材料５９

目錄Ⅸ

４.３.３試驗材料準(zhǔn)備６２

４.３.４動三軸試驗６３

４.４沖擊試驗６４

４.４.１落錘試驗機６４

４.４.２測試儀器６５

４.４.３試驗材料６５

４.４.４試樣準(zhǔn)備６７

４.４.５沖擊試驗過程６７

參考文獻６８

第５章有無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抗剪強度和剛度７４

５.１.３三軸剪切試驗的顆粒破碎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圍壓對道床性能影響８５

５.６能量吸收材料———減振墊８７

參考文獻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計算道砟基本摩擦角.ｆ１０９

７.１.２顆粒破碎對摩擦角的影響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模型驗證與討論１２６

７.４.１數(shù)值方法１２６

７.４.２模型參數(shù)計算１２６

７.４.３單調(diào)加載模型預(yù)測１２７

７.４.４分析模型與有限元預(yù)測值的對比

分析１２９

７.４.５循環(huán)加載模型預(yù)測１３０

參考文獻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試驗儀器和過程１４２

８.４.２試驗結(jié)果及分析１４２

參考文獻１４３

第９章底砟層的作用———排水和

過濾１４５

９.１底砟層設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)１４５

９.１.１過濾與透水標(biāo)準(zhǔn)１４５

９.１.２底砟選擇案例研究１４７

９.２顆粒過濾的經(jīng)驗研究１４９

９.２.１自然資源保護服務(wù)（ＮＲＣＳ）

方法１４９

９.２.２自過濾方法１５１

９.３排水和過濾的數(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過濾層壓實１５５

９.４.２過濾層厚度１５６

９.４.３占主導(dǎo)地位過濾層的收縮尺寸１５７

９.４.４控制過濾層的收縮尺寸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)的過濾有效性評估

標(biāo)準(zhǔn)１５８

９.５.１Ｄｃ９５模型１５８

９.５.２Ｄｃ３５模型１５９

９.６設(shè)計準(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變

地下水過濾模型１７１

９.９.１時變一維散體過濾層的壓縮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基于時間的水力傳導(dǎo)模型１７５

參考文獻１７６

第１０章軌道性能驗證的現(xiàn)場試驗１８１

１０.１場地位置和軌道鋪設(shè)１８１

１０.１.１實地勘測１８１

１０.１.２軌道鋪設(shè)１８２

１０.２現(xiàn)場測試設(shè)備１８４

１０.２.１壓力計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試驗結(jié)果與參考文獻比較１９１

參考文獻１９２

第１１章道砟密實和破裂的離散

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

機理２０８

參考文獻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)場測試與有限元預(yù)測結(jié)果

對比分析２１７

......