桩网结构路基现场沉降测试分析

基于桩网结构突出的优点,结合某铁路线桩网结构路基工程实践,进行了现场沉降测试分析,结果表明经桩网结构处理后的路基工后沉降量非常有限,能满足高速铁路的要求。     

桩—网结构路基设计理论及离心模型试验研究

结合土质路基上修建的无碴轨道工程实例,从荷载组合、加筋垫层设计及沉降计算等方面,探讨了桩—网结构路基设计理论,并考虑在列车荷载作用下桩、网、土三者之间相互作用的复杂性,对桩—网结构进行离心模型试验研究,试验结果表明,通车运营3年时间路基面最终累积沉降为12.5 mm。     

桩长对树根桩网复合地基沉降影响离心模型试验研究

某码头堆场软土地基发生了推移,采用树根桩网复合地基进行加固。通过土工离心模型试验研究超大荷载下桩长对树根桩网复合地基沉降特性的影响,试验模拟了地基、树根桩、加筋垫层、防尘网和轨道梁基础、矿石堆载等,分析了超大荷载作用下不同桩长复合地基沉降变化规律。试验结果表明,复合地基表面沉降呈锅形分布,沉降随桩长的增加而减小,分布形状变尖,等长桩沉降远大于设计桩长,分布形状更尖。设计桩长桩网复合地基在350 kPa荷载作用下2 a责任期沉降满足控制在80 cm以内的使用要求,表明树根桩的布置方案合理、可行。     

沿海铁路桩-网复合结构地基沉降的试验与理论研究

通过温福高速铁路软土路堤试验段工程,对桩-网复合结构形式加固的软土地基,以现场实测资料为验证,分析了桩-网复合结构处理深厚软土地基的沉降规律,利用数值计算方法进行工后沉降推算,并研究了桩-网复合结构地基的沉降计算方法。     

基于离心模型试验的桩帽网结构路基桩端持力层效应研究

为了考察桩端持力层强度对桩帽网结构路基(地基)承载特性的影响,设计了4组不同桩端持力层状态的离心模型试验,测试了地基变形、加筋垫层拉力和路堤基底压力等数据。测试数据表明:①桩端持力层强度降低,地基由稳定向出现桩底明显刺入再到出现桩端持力层局部剪切破坏方面转化;②桩端持力层强度提高,地基变形减小,路基中心桩底刺入及地表沉降、坡脚地基水平变形均值与持力层承载力的关系曲线可用幂函数描述;③桩端持力层强度越高,桩体承载集中效应与桩间土承载减载效应越明显;④路基中心附近地表沉降与路基面覆盖范围筋带拉力均值间的关系曲线可用二次多项式描述,考虑了路堤横向滑移因素的筋带拉力计算值与实测较接近;⑤端承摩擦桩型的桩端持力层强度提高,筋带所受拉力减小;⑥布设袋装砂井,能加快地基的排水固结,提高桩端持力层承载力,增强地基稳定性。     

短桩桩-网复合地基建设期沉降特性研究

高速铁路软土路基设计标准已经由"强度控制"上升到"变形控制"。因此,对高速铁路软土地基处理措施中所占比重较大的桩-网复合地基沉降特性进行研究,显得尤为重要。基于此,依托某高速铁路桩-网复合地基工程实例,建立二维数值模型,对路基上部填土荷载下地基的沉降特性进行研究。研究结果表明:随路基上部填筑荷载增加,地基沉降逐渐增大;最终稳定时,路基中心地基表层形成沉降"盆",地表最大沉降约为26mm;地表沉降横向影响区域为距离中心一侧0~22m,约为填筑高度的3倍;路基整体变形较小,且沉降主要发生在建设期,侧面验证研究区软土地基采用短桩桩-网复合地基处置效果较好。     

软土路基沉降问题研究

为了有效的提升软土路基承载力,在对软土路基特征分析的基础上,阐述了软土路基沉降有效控制的技术方法,并结合具体工程实例,探讨了不同软土路基加固方法在实际中的应用效果,得出在软土路基加固方法选择时,应当根据具体的施工情况,采用适宜的加固方法,这样才能确保对软土路基的处理达到理想效果。     

软土路基长期堆载预压效应浅析

通过对软土路基在长期堆载作用下沉降和软土土工参数的变化情况进行观测和统计分析,获得上述现象的分布规律及其土力学机理等。     

高速铁路桩网复合地基施工沉降监测与分析

结合某高速铁路路基施工沉降观测对路基沉降进行分析,对路基沉降观测技术和要求进行了深入研究,通过正确、完整地观测及分析,掌握、控制路基观测可以预测沉降趋势,验证和指导工程设计及施工,以保施工质量和运营安全,也可为今后路基沉降测量提供参考。     

高速公路软土路基沉降规律模拟研究

针对影响路基沉降的因素多、预测复杂的问题,提出有必要建立一个能解释软土路基沉降规律的模型准确地预测沉降,通过研究分析,表明Gauss模型在模拟公路软土路基沉降时具有很高的精度,具有普遍适用性.     

高速铁路膨胀土路堑全封闭基床动力特性现场试验

膨胀土路堑基床病害是铁路建设中的难题之一。在分析膨胀土地区路堑基床病害特点和产生机理基础上,开展了半刚性防水结构层研发和全封闭基床设计工作。为研究新型基床结构的动力特性,在云桂铁路典型膨胀土路段填筑了100 m全封闭基床试验段,并进行大型现场激振试验。试验结果表明：①动应力、速度和加速度大小与基床服役环境有关,基床浸水后三者在干燥状态的基础上均出现不同幅度增大;②路基面动位移随距离的增加呈幂函数型衰减,其衰减拟合曲线函数表达式为y=0.562x^(-0.37);③基床动应力与激振频率关系曲线存在“双峰”现象,峰值频率分别为10 Hz和18 Hz;④激振频率位于16～21 Hz范围内时,速度和加速度随频率增加而迅速增大,其余频段二者随频率的变化不明显。     

中—强膨胀土地区铁路路堑基床动静态特性模型试验

为研究以中—强膨胀土为地基的高速铁路路堑基床在不同服役环境下的动静态特性,在实验室内进行1∶1大比例尺模型试验,分别对基床在干燥状态、降雨和地下水位上升3种服役环境下以4 Hz频率进行100万次激振,监测路堑基床不同位置的动态响应和变形规律。结果表明：轨道正下方位置基床范围内的动应力主要受服役环境影响,与激振次数关系不大;动应力沿深度的衰减曲线近似成二次曲线型;膨胀土路堑基床变形受服役环境的影响大于振动次数;干燥状态和降雨时,基床变形随着振动次数的增加先增大后趋于稳定,地下水位上升时,基底膨胀土膨胀变形,并引起基床产生回弹变形;基底膨胀土干缩湿胀过程中的“过程性变形差”会造成轨面标高反复变化,极大的增加线路维护工作量。     

新的高速铁路路基沉降预测方法探讨

以沪昆客专湖南段路基沉降监测资料为基础,提出基于指数函数的一种新的沉降预测方法:修正BiDoesResop模型,然后运用两类曲线进行曲线拟合分析,结果表明,修正BiDoesResop模型具有拟合精度高、适应性强等特点,对高速铁路路基工后沉降预测具有很好的指导作用。     

高速铁路红层软岩路基时效上拱变形机制研究

红层软岩地区高速铁路路基在运营期出现持续上拱变形,已成为当前阻碍我国高速铁路发展的又一关键因素,为揭示引起红层软岩地基时效性上拱变形机制,以西南地区某典型红层软岩深挖路堑路基上拱变形病害工点为依托,在现场工程地质与水文地质调查分析的基础上,结合基底地应力测试、红层软岩的吸水膨胀性试验和不同水理条件下的蠕变性试验结果,从地基岩体赋存的水、力环境、红层泥岩的时效性膨胀特性和水–力耦合蠕变特性角度,建立红层软岩地基分层变形机制模型,并系统分析地基短期、中期和长期上拱变形机制和特征。研究成果表明:(1)上拱区段属红层泥岩夹薄层砂岩的近水平地层结构,开挖法向卸荷引起浅层岩体微观裂隙松弛而视显,深层岩体仍为完整,地基岩体水平切向应力显著增大导致路基变形具有明显的结构效应;(2)侧向约束轴向自由下,红层泥岩吸水的时效性变形特征与其岩性及结构特征有关;(3)红层泥岩在低应力状态下即表现出典型的三阶段蠕变变形特征,且轴向应力越小,蠕变应变比越大;(4)水–力耦合作用下红层泥岩蠕变特性更为显著,大量级卸荷情况下上拱蠕变显著增大,蠕变稳定持续时间增长;水汽–力耦合作用下仍会出现显著的蠕变变形,蠕变稳定持续时...     

不同服役环境下高速铁路膨胀土路堑基床振动特性模型试验

为研究铺设半刚性防水结构层的膨胀土路堑基床的振动特性,在实验室内进行1∶1大比例尺模型试验,对基床在干燥、降雨和地下水位上升3种服役环境下以4 Hz频率分别进行100×104次激振,监测路堑基床不同位置的加速度和速度响应。结果表明:在相同循环动力荷载作用下,服役环境对新型基床结构的振动加速度和速度大小具有显著影响,但对二者沿基床深度方向的衰减规律影响不大;与干燥服役环境相比,路基面的加速度和速度增长幅度在降雨服役环境下分别为35%和20%,地下水位上升时分别为45%和23%。     

高速铁路路基沉降高聚物注浆修复后动力性能及长期耐久性的试验研究

高速铁路路基的过大沉降影响轨道结构耐久性和列车运行安全,有必要及时通过抬升路基水平恢复轨道线路的垂向平整性。尝试通过在路基表层和轨道混凝土底座之间进行非水反应高分子聚合物填充注浆的方法实现轨道结构的整体均匀抬升。通过大型物理模型试验测试分析了抬升后轨道-路基的整体动力学性能及长期耐久性。通过定点循环激振试验对比分析了路基抬升前后的轨道整体刚度的变化规律,发现抬升后整体刚度相比抬升前略有减小,但对轨道-路基体系自振频率的影响有限;模拟列车运行的大周次循环加载测试了抬升后路基的动力累积沉降和动刚度变化过程,结果表明抬升后路基在列车长期荷载作用下具有较好的动力稳定性。     

高速铁路路基改良填料的试验研究

改良土问题是高速铁路路基的重要内容。通过室内试验 ,进行了水泥土、石灰土、石灰粉煤灰土的物理力学特性研究 ,给出了满足高速铁路要求的各改良土的最佳配合比。动三轴试验的结果表明该设计值是正确的。     

临线堆载影响下高铁路基长期沉降预测方法

高铁对变形十分敏感,而铁道的临线区域又不可避免地会遭遇到土体等堆载的作用,因此工程中十分关注临线堆载下铁路路基变形的情况和趋势。通常采取的办法是对特定监测点进行定期观测,但是这种观测仅能反映铁路当前的变形情况,无法对未来做出判断。如能基于已有数据对铁路路基未来变形进行有效的预测,提早发现铁路未来某时间将会出现的预警变形,对于高铁的安全运营管理具有重要意义。笔者等提出的蠕变沉降实用算法,可根据有限沉降数据预测未来变形,论证了使用蠕变实用算法预测高铁路基长期变形的可行性并给出了根据已有实测数据时段计算特定误差下的有效预测范围的方法。     

高铁软基工后沉降特性与加固效果

高速铁路深厚软土地基的工后沉降控制是世界性难题,为此,依托于沪宁城际高速铁路,统计分析100余公里路基段3a运营期的沉降监测数据,将工后沉降划分成可以评价沉降控制效果的4个等级,并结合沉降推测评估,将其区划为稳定、基本稳定、临界超限与超限4个状态;针对地基处理措施工后沉降控制效果分析中传统方法存在的问题,提出"当量软弱土厚度"概念,可量化分析地基处理措施的工后沉降控制效果。分析表明:高铁路基的工后沉降与当量软弱土厚度成正相关关系,不同处理措施加固地基存在一个"临界"当量软弱土厚度,桩-板结构处理的地基沉降处于临界超限时,对应的当量软弱土厚度是桩-筏复合地基的1.7倍,是桩-网复合地基的2.2倍;桩-板结构处理的地基单位当量软弱土厚度工后沉降值仅为桩-筏复合地基的59%,桩-筏复合地基是桩-网复合地基的76%。     

列车移动荷载下高速铁路板式轨道路基动力性态的全比尺物理模型试验

列车移动荷载下高速铁路板式轨道路基的振动特性和动力荷载传递规律对高速铁路的设计和运行维护十分重要。介绍了一种全比尺的高速铁路板式轨道路基模型和可模拟真实列车荷载高速移动的分布式加载系统,最高模拟列车速度可达360 km/h。基于该模型试验平台,对中国高速列车以不同速度运行下板式轨道路基的振动和动应力特性进行了试验研究。结果表明轨道结构的振动随着车速的提高近似呈线性增加的趋势;路基结构的振动存在阶段性,列车速度低于180 km/h时振动速度增长缓慢,而后随着速度的增加迅速增大;基床表层的碎石层对振动在路基中的传播有很好的吸收作用。试验发现,尽管无砟轨道路基表面的动应力水平远低于有砟轨道,但无砟轨道路基动应力沿深度的衰减速度要缓于有砟轨道。试验进一步发现,无砟轨道路基动应力的增长模式与列车速度和土体所处深度均有关,基于试验结果提出了用于预测高速铁路路基动应力的经验表达式。