高速铁路软土地基处理及沉降控制研究

高速铁路软土地基处理及沉降控制需综合考虑工后沉降、差异沉降、工期要求、经济效益等因素，采用排水固结或复合地基法，分勘察、设计、施工三个阶段进行处理控制。     

复杂施工环境下高速铁路软土地基浆固碎石桩复合地基加固沉降变形分析

高速铁路软基处理中经常遇到施工场地上方存在高压电线、高架桥,贴近既有线或狭小空间等复杂施工环境,常规施工设备和施工方法无法满足环境的严苛要求,而浆固碎石桩复合地基技术可很好地适用于复杂施工环境的地基处理。本文依托商合杭高速铁路,采用PLAXIS 3D有限元数值计算软件,对浆固碎石桩复合地基加固的沉降变形进行了研究,分析了路堤及列车等效荷载对工后沉降变形的影响,研究了桩长、桩径及弹性模量对路堤沉降特性的影响,结果表明：浆固碎石桩复合地基处理后工后沉降满足无砟轨道要求。研究结论可为复杂施工环境下高速铁路软基处理提供借鉴。     

CFG桩控制深厚层软土地基沉降的试验研究

高速铁路对路基的工后沉降提出了严格的要求．据研究，路基在列车荷载作用下和路基本体在自重作用下产生的工后沉降是有限的，地基引起的工后沉降决定了路基工后沉降能否满足标准要求。因此正确选择能满足高速铁路技术标准要求的合理的软土地基处理方案和设计参数，是一项迫切需要解决的课题。本文根据某CFG（Cement Flyash Gravel）桩加固深厚层软土的试验成果，研究地基沉降规律、控制软土路基工后沉降的效果及CFG桩地基沉降的计算方法，结果表明：CFG桩是一种处理深厚层软土、有效控制路基工后沉降的方法；加固区沉降宜按复合模量法（Esp=εEa，ε为复合地基与天然地基承载力标准值之比；Es为天然地基压缩模量）计算，研究成果为CFG桩在高速铁路深厚层软土路基上的设计和应用提供了依据。     

深层搅拌桩加固高速铁路软土地基的试验研究

高速铁路对路基工后沉降提出了严格要求，文章结合试验工程测试资料，对采用搅拌桩加固地基的变形规律、桩土应力分担、地基沉降计算方法、加固效果等进行了分析，对其加固高速铁路软土地基的适宜性进行了评价。     

高速铁路深厚松软土层CFG桩桩筏和桩网复合地基沉降特性的试验研究

依托京沪高速铁路李窑试验工点,对深厚松软土层中CFG桩桩筏和桩网复合地基的沉降特性及规律进行了试验研究,得出如下主要结论:桩网复合地基的路堤底面地表沉降比桩筏复合地基的大20%.桩网复合地基加固区和下卧层沉降分别占相应总沉降的28%和72%;桩筏复合地基加固区和下卧层沉降分别占相应总沉降的25.5%和74.5%.桩网复合地基CFG桩桩顶和桩间土间的沉降差远远大于桩筏复合地基,二者最大比值超过10倍;桩筏复合地基CFG桩桩顶和桩间土之间的沉降差很小,可忽略不计.就沉降和承载力特性而言,桩筏复合地基的整体性好于桩网结构.     

京沪高速铁路软土路基允许工后沉降的研究

通过对软土路基工后沉降量与处理费用、维修量之间关系的研究，提出了软土路基设计允许工后沉降量建议值。     

高速铁路路基工后沉降变形源、变形传递与轨道不平顺控制方法

通过地层及地基土承受荷载的特征分析,指出地基主要受力区内的软黏土层以及厚度较大的较软黏性土层是路基工后沉降的变形源。构建地基-路基-轨道相互联系的整体系统,进行工后沉降变形源-变形传递全过程分析,通过地基深部不均匀变形向轨面的传递过程分析,得到天然地基和刚性桩复合地基深部不均匀沉降变形向轨面的传递规律。分析显示天然地基深部变形向轨面传递经历了快速跟随变形、过渡变形及跟随沉降的过程,刚性桩复合地基深部不均匀变形向轨面传递时,会受到加固区对下卧层的应力扩散效应和桩的遮帘效应影响。在深部沉降变形向轨面传递过程分析的基础上,利用刚性桩复合地基在承受上部荷载时桩群"跨越"加固区把荷载向下卧层"转移"的作用机理,提出轨道不平顺控制方法。     

高速铁路软土路基工后沉降对桥路分界高度的影响研究

对不同填土高度与不同软土层厚度条件下软土路基工后沉降量进行了计算,并对计算结果进行了分析.结合高速铁路工后沉降限定值,从控制路基变形的角度提出了软土路基以桥代路的合理桥路分界高度建议值.     

Geo-Slope软件在高速铁路CFG桩沉降中的应用

采用Geo-Slope软件对高速铁路CFG桩进行分析,通过不同垫层结构、桩径、桩间距、有无桩帽和桩帽大小等设计参数对地基沉降的影响,为试验段CFG桩复合地基设计方案提供依据,并对试验段设计方案进行沉降分析.     

排水固结法处理软土地基沉降控制

重型铁路、快速铁路、高速公路、高速铁路沉降标准要求不断地提高，因此，软土路基沉降控制必须引起高度重视，不但要在设计中加以控制，也要对施工过程加以严格控制，它是控制路基基底稳定和控制工后沉降的一项重要环节。     

高速铁路CFG单桩复合地基稳定性研究

研究目的:为提高高速铁路单桩复合地基的稳定性,对采用单桩复合地基的承载力和沉降量来控制高速铁路地基的稳定性进行研究。提出用单桩复合地基静载试验确定复合地基的承载力和沉降量,比只用单桩复合地基承载力控制高速铁路地基稳定性可靠。研究结论:高速铁路硬塑粉质黏土单桩复合地基承载力的稳定,可由单桩复合地基静载试验确定。试验应将承压板放在复合地基的密实土上进行,使其单桩复合地基承载力特征值满足设计要求,且单桩复合地基承载力特征值极差不超过平均值的30%,使其单桩复合地基承载力特征值对应承压板宽度的沉降量不超过S=0.004d,单桩复合地基承载力特征值的沉降量极差不超过其平均值的30%。     

铁路复合地基沉降计算研究

研究目的:如何准确而又简便地计算地基沉降是工程实践中一直未能很好解决的问题.弦线模量较好地反映了地基变形的非线性特征,但弦线模量在铁路工程复合地基沉降方面的适用性是一个值得探讨的问题.研究结论:在简要分析弦线模量方法原理的基础上,对传统的分层总和法进行改进,利用Visual Basic程序语言编制相关地基沉降计算程序,然后以某铁路碎石桩和粉喷桩复合地基加固工程为例,计算了该铁路工程复合地基的沉降曲线并与实测值对比.计算结果表明,文中提出的方法能够比较准确地计算铁路工程复合地基的沉降,具有比较大的推广价值,可以为类似工程提供参考和借鉴.     

京沪高速铁路CFG桩-筏复合地基现场试验研究

结合京沪高速铁路凤阳试验段工程,开展CFG桩+垫层+筏板处理地基试验。实测桩-筏复合地基沉降变形、桩顶应力、桩间土应力、筏板顶面土应力、钢筋应力及桩身应变;分析路基沉降变形、桩土应力比随填筑高度和固结时间的变化规律;获得地基面桩土应力分布、筏板顶面土应力分布、钢筋应力分布、桩身轴力和侧摩阻力分布;研究路堤荷载作用下CFG桩-筏复合地基的工作性状。研究成果有助于高速铁路桩-筏复合地基沉降控制、承载特性和应力传递机理的研究,并为京沪高速铁路及其它相关工程的桩-筏复合地基设计方法提供数据支持。     

客运专线无砟轨道铁路复合地基沉降预测研究

研究目的:如何准确而又简便地计算与预测地基沉降是工程实践中一直未能很好解决的问题。在简要分析双曲线切线模量法的理论基础上,利用C++和VB语言混合编程,编制基于载荷试验的双曲线切线模量法的地基沉降计算程序,并利用某铁路复合路基载荷试验p～s曲线进行计算以验证其适用性。研究结论:双曲线切线模量法用于预测客运专线无砟轨道铁路路基沉降具有比较高的精确度,能够将沉降预测的时间提前到路堤填土施工前,是对目前客运专线无砟轨道铁路路基沉降计算与预测方法的补充。     

高速铁路隧道路基沉降监测方案研究

隧道是铁路运营的重要设施,隧道沉降控制在铁路运营安全中起着至关重要的作用。以京广高铁为背景,在研究现有的静力水准远程自动化监测方案和激光远程测量监测方案的基础上,利用激光测量技术与计算机技术,提出了一种新的路基沉降监测方案——机器视觉监测方案。该方案使用片光源与图像识别技术解决了监测系统精度与成本的矛盾,能对高速铁路隧道路基沉降变形进行准确的监测。     

沪宁城际铁路振动对周围环境及邻近铁路地基沉降的影响研究

本文对沪宁城际高速铁路列车运行引起的周围环境振动特性和振动传播规律,以及振动对京沪铁路地基沉降的影响进行研究。通过建立数值模型,分析桩网结构地基加固方式和土质条件对振动的影响,并对振动引起的京沪铁路地基土体累积变形进行了预测。结果表明:采用桩网结构进行地基加固后,地面振动减弱,且距离地基加固区越近,减振效果越明显,距线路中心线10m处地面振动加速度峰值下降约33.8%;土质条件对振动传播有较明显的影响,软土条件下,振动衰减较快,近场地面处的振动较大,应重点关注振动对行车安全的影响;较硬土质条件下,振动衰减较慢,应重点关注振动对周围环境的影响;当地基表层和底层土体硬度较大,且中间夹有软土层时,振动衰减速度缓慢,应注意振动的影响范围。两线路基坡脚间距为20m时,在沪宁城际铁路当前轨道平顺性和平顺性恶化条件下,列车运行导致京沪铁路地基土体累积变形量分别增加3.44%和7.07%;坡脚间距为5m时,列车运行导致京沪铁路地基土体累积变形量增加18.36%,这反映出轨道平顺性和线间距(沪宁城际与京沪铁路间距离)对列车荷载循环作用下的地基土体累积变形影响较小。     

某高速铁路路基帮宽段沉降控制方案研究

沉降控制一直是高速铁路路基设计施工考虑的重要部分,然而国内外对高速铁路路基帮宽段的沉降影响研究较少。依托实际工程,研究高速铁路无砟轨道帮宽后既有路基的沉降控制方案,运用有限元软件Midas GTS-NX模拟路基填筑普通填料和轻质混凝土情况下旋喷桩、钢管微型桩的加固效果。结合施工技术的合理性,最后确定该工程条件下钢管微型桩+轻质混凝土更为合适。同时,考虑到施工影响,建议在既有线旁施工过程中放慢压桩速度,对此段高铁实行限速处理及实时监测的措施以保证安全。     

昌赣客运专线CFG桩复合地基沉降控制

以昌赣(南昌—赣州)客运专线试验段CFG桩复合地基为例,建立了三维动力响应分析模型,分析列车运行速度、桩长等多个影响复合地基沉降的因素,得出各因素对其沉降的影响程度和规律,确定控制沉降的关键因素.研究结果表明:在列车移动荷载作用下,路基沉降主要集中在路基表层,且路基各结构层沉降沿深度方向和线路横向有明显的衰减;增大桩身长度、垫层厚度或桩身弹性模量,均可减小复合地基各结构层的沉降.     

高速铁路无砟轨道路基沉降监测和研究

研究目的:高速铁路对路基工程工后沉降控制十分严格,路基工程工后沉降主要为铁路铺轨完成后地基的残余沉降。石家庄—武汉高速铁路设计标准为时速350 km,全线无砟轨道。为研究地基加固措施的科学性,在建设过程中,选取代表性试验工点对复合地基沉降进行监测和研究。研究结论:采用桩+板结构和CFG桩复合地基联合堆载预压措施加固深厚松软土地基,施工期沉降约占最终总沉降的72%～85%,有效地控制了路基工后沉降,整个区段内纵向沉降较为均匀,符合区段路基铺设无砟轨道要求,加固措施有效可行。     

哈大高速铁路新营口车站组合桩复合地基的应用研究

研究目的:哈大高速铁路新营口车站路堤位于厚度超过55 m的滨海相沉积地基上,没有较硬土层可作为CFG桩持力层,地基承载特性和变形特性对高速铁路路基工程极为不利.为了确保路基沉降能够满足规范要求,哈大高速铁路首次采用CFC桩(长桩)+水泥搅拌桩(短桩)+垫层+钢筋混凝土板的新型复合结构进行地基处理,并对该复合结构的受力和沉降变形进行的实测和分析.研究结论:在该新型复合结构中,CFG桩承担了路基填土的主要荷载,MIP桩承担了部分路基填土荷载,桩间土承担了小部分路基填土荷载,三者共司受力,满足了路基结构受力,符合复合地基的设计理念;该新型复合结构控制了地基的总沉降量和不均匀性沉降,同时使地基的沉降能够尽快完成,保证了工后沉降满足规范要求,确保高速铁路运营期间的稳定.研究结论对于优化全线软土地基设计和指导施工具有重要意义,也为今后我国同类型的高速铁路设计与施工提供有益的参考和借鉴.