1.一种高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验系统,其特征在于,包括与实际待试验轨道路基的比例尺为1:1的轨道-路基结构模型、高速列车荷载模拟加载装置、雨水滴浸装置以及测量与观测装置;所述轨道-路基结构模型为双向预应力钢筋混凝土结构,其由下至上依次包括基床层、支撑层和轨道板;所述高速列车荷载模拟加载装置包括作用于所述轨道-路基结构模型上的多个作动器,多个作动器的位置与列车的车轮位置排布相同;所述雨水滴浸装置包括储水箱以及支撑层侧面滴水部件和轨道板上钻孔浸水部件中的至少一种,所述支撑层侧面滴水部件包括位于所述支撑层的两侧且沿线路方向水平布置的多排滴水管,部分所述滴水管的出水口位于所述支撑层的侧壁的正上方;所述轨道板上钻孔浸水部件包括竖直设置且其下端设有多个出水小孔的多排进水管,所述进水管的下端贯穿所述支撑层且位于所述基床层内,所述进水管的外壁与所述支撑层的接触部位完全密封;所述滴水管与所述进水管均与所述储水箱连通;所述测量与观测装置包括综合测试仪、土体水分传感器、张力计、土体水分数据采集器、孔隙水压计、超声波流量计、包含地质雷达和照相机的地质雷达系统、动力触探仪以及独立设置的钻心取样机-混凝土取芯钻机,所述土体水分传感器、张力计、土体水分数据采集器、孔隙水压计、超声波流量计、地质雷达系统以及动力触探仪均与所述综合测试仪连接,所述滴水管和所述进水管上均设有超声波流量计;所述动力触探仪与所述作动器连接;所述土体水分传感器和所述张力计均与所述土体水分数据采集器连接;所述基床层上设有用于阻挡雨水的挡水板。
2.根据权利要求1所述的高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验系统,其特征在于,所述轨道-路基结构模型的规格是:所述基床层、支撑层以及轨道板三者的厚度分别为2700mm、300mm和200mm;所述基床层包括厚度为2300mm的基床下层和厚度为400mm的基床上层;所述轨道板、支撑层以及基床上层上表面三者的宽度分别为2500mm、2700mm和3100mm。
3.根据权利要求2所述的高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验系统,其特征在于,所述进水管的下端端部低于所述基床上层上表面50-100mm。
4.根据权利要求2所述的高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验系统,其特征在于,所述土体水分传感器、张力计以及孔隙水压计三者的数量均为6-20。
5.根据权利要求4所述的高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验系统,其特征在于,所述土体水分传感器的数量为15个,所述张力计的数量为10个,所述孔隙水压计的数量为16根。
6.根据权利要求5所述的高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验系统,其特征在于,15个所述土体水分传感器的排列方式为:包括垂直于线路方向并列设置的两大组,第一大组中:包括沿基床层的厚度方向并列设置的三小组,每个小组包含位于距离基床层上表面500mm位置、200mm位置和400mm位置的三个土体水分传感器;第二大组中:包括沿基床层的厚度方向并列设置的三小组,每个小组包含位于距离基床层上表面50mm位置和350mm位置的两个土体水分传感器;10个张力计的排列方式为:包括垂直于线路方向并列设置的两大组,第一大组中:包括沿基床层的厚度方向并列设置的三小组,每个小组包含位于距离基床层上表面500mm位置和200mm位置的两个张力计;第二大组中:包括沿基床层的厚度方向并列设置的三小组,位于两侧的两个小组分别包含一个位于距离基床层上表面50mm位置的张力计,位于中间的小组包括位于距离基床层上表面50mm位置和350mm位置的两个张力计;16根孔隙水压计的排方式为:包括垂直于线路方向并列设置的两大组,第一大组中:包括沿基床层的厚度方向并列设置的三小组,每个小组包含位于距离基床层上表面500mm位置、200mm位置和400mm位置的三个孔隙水压计;第二大组中:包括沿基床层的厚度方向并列设置的三小组,位于两侧的两个小组分别包含位于距离基床层上表面50mm位置和350mm位置的两个孔隙水压计,位于中间的小组包括位于距离基床层上表面50mm位置、350mm位置和500mm位置的三个孔隙水压计。
7.一种高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验方法,其特征在于:应用如权利要求1-6任意一项所述的高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验系统,所述方法包括以下步骤:第一步:获得轨道-路基结构模型的初始参数,具体是:通过地质雷达系统对轨道-路基结构模型从垂直和侧面进行扫描探测,获得初始状态参数;通过已经安装好的高速列车荷载模拟加载装置和测量与观测装置对轨道-路基结构模型进行一次动力响应测试,获得初始动力响应参数;第二步:安装雨水滴浸装置,并获得轨道-路基结构模型的第一次状态参数和第一次动力响应参数,具体是:按照设计好的排布方式安装好滴水管和/或进水管;通过地质雷达系统对轨道-路基结构模型从垂直和侧面进行扫描探测,获得第一次状态参数;通过已经安装好的高速列车荷载模拟加载装置和测量与观测装置对轨道-路基结构模型进行一次动力响应测试,获得第一次动力响应参数;第三步:模拟降雨条件,进行动力响应测试,若轨道-路基结构模型出现翻浆冒泥,则获取轨道-路基结构模型的最终状态参数和最终动力响应参数;若轨道-路基结构模型未出现翻浆冒泥,则获取轨道-路基结构模型的第i次状态参数和第i次动力响应参数,i为大于等于1的自然数,进行下一步;第四步:改变降雨量和/或降雨时间,取i=i+1,返回第三步。
8.根据权利要求7所述的高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验方法,其特征在于:所述轨道-路基结构模型为1:1的足尺模型,其建造材料与尺寸均与实际待试验轨道路基相同。
9.根据权利要求7所述的高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验方法,其特征在于:所述高速列车荷载模拟加载装置包含能模拟以时速60-300km/h运行下列车的动力作用的多个动作器。
10.根据权利要求7所述的高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验方法,其特征在于:所述第四步中改变降雨量和/或降雨时间具体是:以降雨的流量和流速逐渐增大的方式进行改变。