云桂地區(qū)膨脹土地基鐵路路基沉降特性的現(xiàn)場試驗(yàn)研究.pdf

1、高速鐵路在提供方便快捷、舒適安全的同時，對自身結(jié)構(gòu)也有了更高的要求。其中鐵路路基的工后沉降以及總沉降作為路基設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，其沉降特性的進(jìn)一步研究在理論和實(shí)踐都存在必要性。本文結(jié)合云桂鐵路彌勒試驗(yàn)段，通過現(xiàn)場長期監(jiān)測試驗(yàn)、原位試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)等手段，研究了鐵路路基CFG樁加固地基樁頂、樁間土壓力以及考慮膨脹土地基超固結(jié)性的沉降特性，主要成果有:
　　(1)試驗(yàn)段CFG樁加固斷面樁間土壓力隨時間的變化存在微小降低的現(xiàn)象，作者認(rèn)為，主要是因

2、為路基填筑對樁間土產(chǎn)生的有效應(yīng)力存在一個由于土體固結(jié)導(dǎo)致的增大過程，從而樁土差異沉降增大，土拱效應(yīng)增強(qiáng)，這就使得部分荷載繼續(xù)向CFG樁轉(zhuǎn)移，出現(xiàn)了樁間土的壓力減小的現(xiàn)象。
　　(2)地基內(nèi)非加固區(qū)的沉降磁環(huán)數(shù)據(jù)分析可得，同一荷載下地基總沉降值隨著地基深度的增加而減小。選取DK620+230斷面沉降磁環(huán)監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析地基內(nèi)同等厚度的分層沉降變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)同等厚度地基分層沉降在8m加固區(qū)內(nèi)變化不是很明顯，而在加固區(qū)樁端以下地基，分層沉

3、降隨著地基深度增加而不斷減小，且減小的速率在增加。
　　(3)建立了適用于正方形布樁-圓形樁帽的土拱模型，并進(jìn)行理論分析和解析計(jì)算，求得了空間土拱樁間土壓力σs(3D)和平面土拱樁間土壓力σs(2D)，并在此基礎(chǔ)上，求得了相應(yīng)的樁頂荷載Pp。
　　(4)對DK620+230斷面路基中心和左路基中心現(xiàn)場實(shí)測樁土應(yīng)力比研究發(fā)現(xiàn)（圖4-12），隨著路基填高的增加，樁土應(yīng)力比在不斷增加，但填高達(dá)到6.5m左右，樁土應(yīng)力比趨于穩(wěn)定。作

4、者認(rèn)為當(dāng)路基填筑小于6.5m時，路基中土拱效應(yīng)正在發(fā)展，6.5m之后土拱效應(yīng)已經(jīng)完全形成。
　　(5)利用考慮土拱效應(yīng)下計(jì)算所得樁頂、樁間土壓力與現(xiàn)場實(shí)測對比分析，發(fā)現(xiàn)計(jì)算值隨時間的變化規(guī)律和實(shí)測值非常相似，吻合度比較高。
　　(6)淺層超固結(jié)膨脹土厚度變化對地基沉降影響顯著，而深層或CFG樁樁端下臥層超固結(jié)膨脹土厚度變化對地基沉降影響較小。
　　(7)超固結(jié)法沉降計(jì)算值與實(shí)測值更接近，計(jì)算精度明顯高于正常固結(jié)法。