高速铁路松软地基沉降控制与测试分析

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。为满足高速铁路路基工后沉降控制要求,需选择合适的地基沉降计算方法,并根据沉降计算结果选取合理的地基加固措施。研究结论:软土、松软土等高压缩性地基和中等压缩性黏性土地基压缩层计算厚度按附加应力等于0.1倍自重应力确定;非黏性土地基和低压缩性黏性土地基压缩层计算厚度按附加应力等于0.2倍自重应力确定。CFG桩复合地基加固范围的沉降按土体复合压缩模量法计算,下卧层沉降按等效实体法计算时,计算结果与实测沉降较接近。钻孔灌注桩桩板结构地基加固范围沉降按桩基理论计算,下卧层沉降按应力扩散法计算时,计算结果与实测沉降较接近。

浩吉铁路膨胀岩高边坡降雨入渗稳定性分析

浩吉铁路卢氏盆地第三系弱胶结膨胀性极软岩边坡高度大、段落长、风险高,膨胀岩高边坡稳定性便成为控制性工程技术问题。以卢氏站103 m高的膨胀岩边坡为例,结合膨胀岩微观结构、膨胀力、干湿循环强度等力学试验成果,开展降雨和干湿循环等极端条件下边坡稳定性分析。研究结果表明:膨胀岩边坡工程设计需采取分级预加固、坡面锚固、系统防排水措施相结合的设计理念;膨胀岩剪切强度随着干湿循环次数的增加而不断减小,在干湿循环达到8次后剪切强度基本稳定;降雨和干湿循环作用下,锚索受力明显持续增加,锚固桩受力变化不明显,锚固桩对膨胀岩边坡变形和稳定的控制效果更为明显和有效;随着降雨和干湿循环次数的增加,边坡安全系数逐渐降低并趋于稳定,最终边坡安全系数为1.30,长期条件下边坡处于稳定安全状态。研究成果可为工程安全施工和健康运营提供相关理论依据和技术支持。

怀化南站沪昆场引入方案对既有路基影响研究

研究目的:张吉怀铁路衔接呼南、渝长厦、沪昆等"八纵八横"大通道,通过衔接沪昆客运专线,能极大提高运输能力和服务质量,提升路网的整体效能,是一条重要的区域连接线。张吉怀铁路以正线引入怀邵衡场,联络线引入沪昆场。引入怀化南站沪昆场方案非常复杂,是关乎全局的关键问题。本文对张吉怀铁路引入沪昆场方案(简单接入方案、破无砟轨道方案、增加一条到发线方案)及对沪昆高铁既有路基影响进行研究,为最终方案的确定提供依据。研究结论:(1)简单接入方案可行,但运营能力不足;破无砟轨道方案技术复杂,存在非常高的施工以及运营风险;增加一条到发线方案技术可行,风险可控;(2)帮宽路基地基处理采用桩板结构或CFG桩方案存在较高的施工风险,施工过程中可能对既有路基产生危害;旋喷桩方案技术成熟,施工简单,建议采用旋喷桩加注浆加固方案;(3)数值模拟计算结果表明,帮宽路基造成既有线的位移很小,不会危及既有线的安全;帮宽路基本身工后沉降满足规范要求;(4)通过构建既有沪昆高铁路基帮宽总体风险评估指标体系,对沪昆下行联络线帮宽路基进行了风险评估,结果表明帮宽路基工点属高度风险;(5)本研究结果可为今后新建铁路引入既有高铁站方案的确定提供借鉴。

芙蓉镇站连接线工程对在建工程的影响研究

研究目的:张吉怀铁路芙蓉镇车站位于顺层斜坡,车站以半挖半填的路基工程为主,铁路工程按顺层工点进行设计。芙蓉镇站连接线工程平行展布于铁路工程右侧,路堑边坡开挖可能诱发顺层溜坍灾害,甚至危及高铁线路安全。本文采用极限平衡反演分析法和现场直剪试验综合确定层面参数,采用稳定分析和数值模拟两种方法评估路堑工程切坡对在建张吉怀铁路的影响,并根据爆破工程相关规范规程确定不同距离的单段最大装药量。研究结论:(1)K3+000之前路堑切坡不会对高铁正线产生影响,对梁场场坪稳定存在潜在影响,应加强对梁场边坡的防护;(2)K3+000之后路堑切坡会影响高铁正线工程稳定,建议改线后以路堤或桥梁通过;(3)在距张吉怀高铁建(构)筑物55 m以外地段,按70 kg最大单段装药量进行爆破设计,可满足安全要求;在张吉怀高铁建(构)筑物55 m以内地段,在逐次爆破中需逐渐减少炮孔数、孔深及药量,直至临近20 m范围内,采用人工或机械开挖,以保证安全;(4)本研究结果可为芙蓉镇站连接线工程设计优化提供依据。

CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道路基的力学特性分析

我国无砟轨道铁路主要铺设有双块式无砟轨道、板式无砟轨道等。文章基于ABAQUS有限元软件,仿真分析不同轴重作用下CRTS I型双块式无砟轨道路基各部位的受力特性,研究列车轴重对无砟轨道的影响。研究表明轮载力作用下双块式无砟轨道的影响范围主要为5根轨枕。ZK标准荷载作用下,基床表层表面、基床表层底面、基床底层底面的压应力最大值分别为19.1kPa、18.1kPa、7.51kPa,竖向位移最大值分别为0.3mm、0.27mm、0.115mm。

复合地基区岩溶土洞的稳定性分析与加固技术

土洞塌陷和变形是威胁覆盖型岩溶区建筑物安全和正常使用的典型地质灾害,高速铁路因沉降标准高,对覆盖土层多采用了CFG桩、旋喷桩、搅拌桩等复合地基加固,对土洞的形成及发展起到了相当大的抑制作用。文中研究分析了复合地基加固条件下的土洞稳定性,以及土洞塌陷至路基基底时对垫层网结构的变形与拉力变化情况。提出了根据岩溶地基土洞塌陷的可能性进行分区,结合理论计算成果,合理确定岩溶地基加固措施的有关建议。