非饱和土理论及其地基沉降问题

本文比较了饱和土与非饱和土的区别,简单介绍了非饱和土的固结理论和抗剪强度理论的研究现状。总结和论述了地基沉降理论,并以胶济客运铁路专线的地基沉降为例,讲述了地基岩土性质的差异性对高速铁路地基路基的沉降变形的影响。总结和归纳了预防土地基沉降的各种处理工法。     

高铁不同刚度桩-网复合地基工作性状差异

结合沪宁城际铁路CFG桩网复合地基试验段和京沪高铁砂桩网复合地基昆山试验段,在现场试验断面埋置土压力盒、沉降计和孔隙水压计等监测仪器,获取地基沉降、桩和桩间土压力、孔隙水压等监测数据,对比分析CFG桩与砂桩网在高速铁路地基工作性状及工后沉降控制效果中的差异。分析结果表明:CFG桩网和砂桩网联合堆载预压均可满足高速铁路无砟轨道工后沉降控制要求,CFG桩网复合地基沉降总量与沉降速率均小于砂桩网复合地基,且收敛速度快;受桩刚度差异的影响,CFG桩网复合地基与砂桩网复合地基桩土应力规律存在较大差异,前者桩土应力比随着路堤填筑加载而增大,最终趋于稳定,后者桩土应力比随荷载增加先增大后减小,再增大,呈波浪形变化;CFG桩网地基超孔压消散速率远小于砂桩桩网地基的超孔压消散速率;在施工工期较短的情况下,与砂桩网复合地基相比,CFG桩网复合地基处理技术的工后沉降控制效果更优。     

重载铁路改良土和A组填料过渡段的动力特性

为分析不同类别填料相邻填筑特殊过渡段的动力特性,依托浩吉(浩勒报吉-吉安)重载铁路工程,采用现场激振试验与数值模拟相结合的方法,揭示了改良膨胀土和A组填料过渡段横、纵向路基的动力特性差异.结果 表明:同荷载条件下,A组填料路基横断面动力响应大于改良膨胀土,具体表现为:动应力的增幅达到5％～8％,加速度的增幅达到40％～50％;当速度为120 km/h,轴重为25～30 t的重载列车运行时,过渡段交接处纵向路面动力响应存在0.8％～13％的加剧现象,且一定程度上受行车方向影响.本文研究成果可为重载铁路填料过渡段的精细化建设养修提供理论依据.     

基于非参数统计的隧道围岩参数敏感性分析

岩土中的每一个物理力学参数都会影响围岩的变形和力学特性,而这些参数之间又是相互影响的.本文针对某市铁路隧道工程的设计及施工方案,采用非参数统计的的方法,研究参数对围岩变形的影响,确定各主要参数对围岩变形的敏感性,为类似的工程计算、设计及施工提供参考.     

重载铁路水泥改良土路基动力特性试验研究

为探究重载列车动载作用下路基的动力特性,依托浩吉（浩勒报吉?吉安）重载铁路三荆（三门峡?荆门）试验段 水泥改良膨胀土路基工程背景,开展不少于400 万振次（近似模拟运营10 年内的荷载量）的现场激振试验,利用大型激振设备和配重块组合模拟了时速120km、轴重25?30t 重载列车作用,并与时速120?200km、轴重21t预留客运列车作用时的激振试验结果对比。结果表明：动应力受轴重影响敏感性大于行车速度,轴重25?30t重载列车作用时路基面动应力幅值范围约是轴重21t客运列车作用时的1.2?1.4倍;动应力与加速度沿路基深度衰减趋势吻合,在基床表层与底层范围最大衰减量分别可达40%和80%,动力影响深度略大于基床设计厚度;路基面累积变形呈“快速?缓慢?稳定”发展,控制在4 mm以内,其中前150万次占比达90%;结合测试结果评估水泥掺量为3%?5%的改良膨胀土用作基床底层及以下路堤填料满足动力稳定需求。研究成果能够为探索重载铁路基床动力水平与结构设计提供理论参考。     

基于蛛网结构相似的高速公路软基处理决策模型

目前高速公路软基处理决策方法较多,在工程中得到广泛应用.这些方法从优选角度出发,从技术、经济、环境、施工等方面进行综合评价,选择最优方案,但这些方法评价指标具有模糊性,决策结果单一,适应性不强.针对以上问题,以处理效果显著的工程案例为标准,以客观6参数为评价指标,建立一种基于蛛网结构相似的高速公路软基处理决策模型.所提出的方法相较于传统范例推理法进行如下改进:1)考虑参数值变化与目标效果影响的非线性关系,提出指标参数非线性规一化处理方法;2)利用蛛网图形面积及形状差异,综合度量源范例M与目标范例O的贴近程度,提出一种新的相似度计算方法.以国内某高速公路软基处理工程为例,将所提出的方法与传统方法进行对比,结果表明,所提出的方法匹配程度较好,验证了该模型的可靠性.该模型计算便捷,结果客观,可为软基处理决策提供一种新方法.     

盾构掘进过程中围岩变形规律的研究

无论采用什么样的施工工艺开挖隧道,都不可避免隧道开挖过程中围岩的应力释放。通常,土体颗粒在新的应力平衡条件下发生位移,引起围岩变形,变形较大时更可能诱发隧道失稳坍塌,最终破坏。为此,对隧道在开挖过程中围岩的变形规律的研究一直从未间断。并结合工程实例,建立三维有限元分析模型,通过对比理论计算和实测数据相结合的方法,对盾构法施工隧道掘进过程中围岩的变形进行了深入的研究,总结了盾构施工过程中围岩变形规律,能够为类似工程设计及施工提供参考意义。     

电厂循环管淤泥质地基过大沉降加固效果研究

海相淤泥质土具有含水量高、压缩性强及承载力低等特性,工程实践地基处治后服役期一旦出现沉降过大现象,不仅治理费用昂贵且二次加固技术要求较高。依托印度尼西亚雅加达湾北部龙湾3×315 MW燃煤电厂循环管地基工程为背景,在分析循环管地基原“真空预压+竹桩”处治措施的基础上,借助实测数据从设计、施工及管理等方面阐述了地基过大沉降的原因;考虑加固中循环管保持正常工作因素,提出“循环管两侧高压双管旋喷桩+循环管道下部双液注浆”二次集成加固方案。综合测试和数值计算结果可知,二次加固方案实施后循环管地基沉降得到控制,测试50 d(趋于稳定)累计沉降约为22 mm;计算预测30年累计沉降约为48 mm(5 cm以内),沉降速率小于0.01 mm/d;实测和计算均验证加固控制效果较好。研究成果能为类似工程实践提供理论参考。     

高速铁路PHC/CFG桩-筏复合地基变形特性研究

桩-筏复合地基在高速铁路软土地基处理中所占比例较大,研究其变形特性对工程设计及运营期维修具有重要意义。基于沪宁(上海-南京)城际铁路PHC桩-筏复合地基和CFG桩-筏复合地基工程实例,采用室内模型试验和现场测试相结合的方法,对PHC和CFG桩-筏复合地基建设期及运营期变形特性进行研究。研究结果表明:若桩长和面积置换率相同,桩刚度对桩顶沉降影响较小;若桩刚度相同,桩顶沉降随面积置换率增加而减小;PHC桩-筏复合地基整体变形小于CFG桩-筏复合地基,且在限制侧向位移方面表现出较大的优越性;桩-筏复合地基在建造期(铺轨前)堆载预压3个月完成的沉降量约占堆载预压6个月沉降量的90%以上,约占铺轨后沉降量的80%,建造期沉降量约为运营后3年半沉降量的65.4%~78.6%。     

高铁不同刚度桩网复合地基工作性状差异

结合沪宁城际铁路CFG桩网复合地基试验段和京沪高铁砂桩网复合地基昆山试验段,在现场试验断面埋置土压力盒、沉降计和孔隙水压计等监测仪器,获取地基沉降、桩和桩间土压力、孔隙水压等监测数据,对比分析CFG桩与砂桩网在高速铁路地基工作性状及工后沉降控制效果中的差异。分析结果表明：CFG桩网和砂桩网联合堆载预压均可满足高速铁路无砟轨道工后沉降控制要求,CFG桩网复合地基沉降总量与沉降速率均小于砂桩网复合地基,且收敛速度快;受桩刚度差异的影响,CFG桩网复合地基与砂桩网复合地基桩土应力规律存在较大差异,前者桩土应力比随着路堤填筑加载而增大,最终趋于稳定,后者桩土应力比随荷载增加先增大后减小,再增大,呈波浪形变化;CFG桩网地基超孔压消散速率远小于砂桩桩网地基的超孔压消散速率;在施工工期较短的情况下,与砂桩网复合地基相比,CFG桩网复合地基处理技术的工后沉降控制效果更优。