非饱和中等压缩性土地基沉降预测的研究

为研究非饱和中等压缩性土地基各施工阶段的沉降特性,针对胶济客专沿线的工程地质情况,结合建设和运营过程中现场沉降监测、室内固结试验以及数值模拟等方法,研究了不同加固方法非饱和中等压缩性土地基的沉降规律、初始饱和度对非饱和土固结变形的影响等。结果表明:非饱和中等压缩性土地基在分级填筑的情况下,路基填筑期(4个月左右)可完成总沉降的75%以上,经过短期放置(4个月左右)可完成总沉降的90%以上;气相连续的非饱和粉质粘土,低饱和度时固结完成时间比高饱和度时缩短;不同加固方法对地基沉降变形特性影响不同;放置期的确定应考虑地基加固方法的不同,对于采用的三种加固方法,只要放置期不少于6个月,其工后沉降都满足无砟轨道沉降控制要求。

中等压缩性土短桩-网复合地基变形现场测试特性

为优化高速铁路中等压缩性土地基处理方案,依托赣龙高速铁路试验段,采用现场试验及理论分析方法,研究了短桩网复合地基的变形特性,并与天然地基进行对比。结果表明:复合地基加固区沉降占总沉降的62%~75%;地基侧向位移主要发生在预压土堆载期,20m深度范围是主要的侧向位移层,在相似条件下,复合地基与天然地基沉降主要发生的时间、主要的沉降土层厚度及路基横断面沉降差异较大。结果显示了短桩网复合地基可有效控制中等压缩性土地基变形。

基于原位试验的高速铁路中低压缩性土智能识别方法研究

中低压缩性土在我国广泛分布,是高铁路基主要的承载地层。其承载变形快速稳定的特征对高铁路基变形控制有积极意义,因此,中低压缩性土智能识别对高铁路基设计、施工具有重要意义。针对高速铁路路基勘察设计中中低压缩性土的快速、智能识别问题,通过大量的现场原位试验数据,择优确定了以标贯试验、静力触探、载荷试验等原位测试结果为智能判别指标,建立中低压缩性土模糊推演模式,构建高铁中低压缩性土网络预测模型,形成基于现场原位测试的中低压缩性土快速智能识别方法,并通过不同算法进行网络训练和工程预测。结果表明,网络预测结果与实际测试结果整体上吻合度均较高,共轭梯度法相对梯度下降法计算效率明显提高,实现了中低压缩性土原位快速识别与测定,为高铁中低压缩性土路基设计、施工、评估等环节提供了重要依据。

高速铁路中低压缩性土地基沉降控制有关问题研究

为优化和完善高速铁路中低压缩性土地基沉降控制技术,通过对大量的高速铁路路基勘察及土工试验资料的综合分析,研究中低压缩性土的基本工程特性;采用三轴试验、压缩试验、单元结构模型试验等土工试验方法,对中低压缩性土的变形状态及其随所受应力水平、时间变化的特性进行比较系统的研究,给出中低压缩性土的4种变形状态与其所受应力水平(荷载比)的关系;研究提出具有变形时间效应的地基压缩层厚度确定方法,并通过对比研究得出:高速铁路中低压缩性土地基的压缩层厚度,可采用0. 2倍应力比值法确定。

高速铁路中等压缩性土沉降试验研究

中等压缩性土在我国分布极为广泛,是我国高速铁路路基的主要承载地层。面对毫米级工后沉降控制要求,研究中等压缩性土地基处理方式对高铁路基设计与建设具有重要意义。通过现场试验,分析了不同地基处理方式下高铁中等压缩性土地基沉降变形规律。研究结果表明,中等压缩性土地基沉降实测推算值明显小于理论计算值,为计算值的0.6~0.8倍;路基填筑完成时,中等压缩性土层沉降完成比例约为50%,预压9个月后,完成比例为90%~95%,若能保证1年以上的预压期,可不考虑其对工后沉降的影响;砂桩加固可加快填筑期间的沉降完成比例,但由于该层土沉降完成较快,不处理、部分处理、全部处理在预压9个月后三者沉降无明显差别。本文研究成果可指导高速铁路地基处理方案选择。

高速铁路中低压缩性土路基工后沉降计算方法研究

控制高速铁路工后沉降是保证高速列车安全运营的关键。为解决目前路基工后沉降计算不准确的问题,从3个方面入手,建立适宜于高铁中低压缩性土路基工后沉降的计算方法。首先,利用基于变形时间效应的压缩层厚确定方法,提高了中低压缩性土压缩层厚度的计算精度;其次,基于众多高铁中低压缩性土路基实测数据,提出适应于高铁路基柔性荷载的中低压缩性土路基总沉降修正系数ψs,以及施工期沉降完成比例η。在此基础上,通过对比3个不同实际工点的工后沉降实测数据和计算结果表明,针对中低压缩性土路基工后沉降计算方法更符合工程实际,可为高铁中低压缩性土地基处理及路基铺轨提供依据。

原位测试在中低压缩性土勘察中的应用

针对京沪高速铁路徐州-上海段沿线的中低压缩性土，采用平板载荷、螺旋板载荷、静力触探、预钻式旁压和扁板侧胀等多种原位测试方法进行试验，对比分析了各种方法的适用性。结果表明，各种方法各有优点，其中静力触探效果最好，旁压试验次之。

高速铁路中低压缩性土路基沉降计算与分析

高速铁路路基沉降计算与分析是路基设计及评估的重要环节。为准确计算高速铁路中低压缩性土路基沉降,从中低压缩性土的工程特性出发,基于考虑时间效应的压缩层厚度计算方法和分层连续加载下地基沉降计算理论,建立更适应于高铁路基荷载特征的高铁中低压缩性土路基沉降计算方法。利用吉珲铁路珲春试验工点得到的地基土物理和力学指标,计算路堤分级堆载条件下,不同埋深处上层硬塑粉质黏土和下层全风化泥质粉砂岩地基的时效变形规律。结果表明,在路基填筑过程中,基底附加应力计算方法获取的基底附加应力与实测值较为吻合。进一步对比理论与现场实测结果发现,截至第700天,地基总沉降的计算误差约2mm;地基分层沉降的理论值与计算值误差在±5%以内,验证了计算方法的可靠性和准确性;针对考虑时间效应的压缩层厚度计算确定的地基压缩层厚度,其随路基填筑高度呈线性正相关。上述方法不仅为合理选择并优化高速铁路中低压缩性土的地基加固措施及方案提供了关键的技术支撑,也为精确计算和预测工后沉降提供了保障。

无砟轨道中低压缩性土地基高路堤变形控制分析

路基工后沉降合理控制已成为影响路基工程方案、投资和运营安全的关键因素之一。根据典型高路堤工点的设计,结合实际施工填筑及沉降观测资料对中低压缩性土地基高路堤变形特点及工后沉降控制效果进行了分析和探讨。结果表明,对于地质条件良好、填高10.0～16.5 m的高路堤,采取相应措施后工后沉降能满足规范要求,路基平顺性良好。

考虑变形时间效应的地基压缩层厚度试验验证

对高速铁路长期服役性能有影响的路基工后沉降主要来源于地基中具有显著时间效应变形的土层。通过离心模型试验,研究了重塑中低压缩性粉质黏土地基在路堤荷载作用下的变形时间效应;分析了地基在浅层同一加固深度、下部土层压实度改变的情况下,地基塑性变形时间效应随路堤高度的变化规律。结果表明:低矮路堤荷载作用下地基变形具有显著时间效应的土体主要分布在浅层,即使下部土层压实度改变仍不会对地基变形状态产生影响;路堤高度增加会引起地基变形具有显著时间效应的土层加厚,并超过预设的浅层加固厚度,导致下部土层的变形状态由微弱转变为显著;验证了采用时间效应法确定地基压缩层厚度的合理性。

高速铁路中低压缩性土路基工后沉降控制与技术管理体系

中低压缩性土是高铁路基的主要承载地层,对其性能的认知水平和处理技术直接决定了高铁路基沉降控制效果和建造成本。对中低压缩性土近十多年研究成果进行系统总结的基础上,首先,介绍高铁中低压缩性土路基工后沉降控制技术管理体系及其各重要组成部分;然后,分别详细论述了中低压缩性土变形特性与分类标准、毫米级工后沉降计算方法以及地基处理等核心技术;最后,通过工程实例从土性分类、工后沉降计算、地基处理措施以及监测反馈、评估等各环节,展示高铁中低压缩性土路基工后沉降控制技术管理体系在工程实践中的应用。结果表明,高铁中低压缩性土路基工后沉降控制与技术管理体系可以实现中低压缩性土判别分类、高精度沉降计算、经济适宜的地基处理、变形监控反馈的有效衔接,从管理角度实现建设、勘察、设计、施工、监测、评估各个单位的协同工作,达到动态闭环控制,确保高铁中低压缩性土路基满足“毫米级”工后沉降要求。

高速铁路饱和中-低压缩性土地基沉降趋势分析

文章以高速铁路路基分段堆载为研究依据,由太沙基一般固结理论和渗透系数与孔隙比的经验关系,推导了分级连续加载下地基沉降的固结控制方程,根据方程的解析解,建立了分级连续加载下饱和中-低压缩性土地基沉降的计算公式。结合海南东环客运专线、云桂高速铁路建设,基于建立的分级连续加载地基沉降计算公式,计算了高速铁路路基分段堆载下,花岗岩全风化土地基、黏土地基的沉降发展趋势,并通过理论计算与实测结果的对比,验证了计算方法的合理性。

CFG桩技术应用于中高压缩性土层的实践探索

通过某高层建筑工程CFG桩复合地基应用的工程实例分析,表明了CFG复合地基的设计计算中β值在中高压缩性土层中取值范围可提高到0.85～1.0,验证了CFG桩地基处理对减小建筑物的沉降量有显著的作用,使得高层建筑与裙房间沉降差大幅度减少。

高速铁路地基土压缩性分类及中低压缩性土变形特性研究

地基土压缩变形特性是影响高速铁路路基设计、施工、沉降评估等环节的重要因素。为进一步充分利用高速铁路地基土自身的承载变形能力,降低工程投资,通过开展综合勘察、土工试验及现场填筑试验等,提出基于变形控制为目的的高速铁路地基土分类标准,即高压缩性土、中高压缩性土、中低压缩性土及低压缩性土;并详细分析了各类地基土的物理力学指标。针对目前尚未充分利用的中低压缩性土,从室内试验压缩特性及现场填筑试验压缩性等角度分析了高铁路基荷载下,中低压缩性土地基承载变形快速收敛的特性。研究结果表明,在经过适当处理后,中低压缩性土变形可以满足高铁路基工程的要求。因此,将既有规范中中等压缩性土进一步细分为中低压缩性土和中高压缩性土,有利于优化高速铁路路基结构设计,为降低工程成本提供依据。