新型桩板结构路基在季节冻土区的适用性

针对莫喀(莫斯科—喀山)高速铁路季节性冻土区路基冻胀病害防治问题,提出了铺设保温板垫层的新型桩板结构路基.通过对聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS)、聚氨酯板(PU)和挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板(XPS)3种保温材料性能的对比分析,发现新型桩板结构路基中的保温板可采用在保温隔热、隔水防渗和抗压性能方面表现良好的XPS保温板.通过建立热弹塑性冻胀计算模型,研究了冻胀力作用下保温板铺设范围、厚度、路基填高和外界温度对新型桩板结构路基受力变形的影响.结果表明:当保温板铺设范围延伸到线路两端的信号线槽处时,可以更好地阻滞外界负温向下传递(减小冻深),抑制因桩板结构周边土体冻胀对结构物产生的不良影响;随着保温板厚度的增大,冻胀量呈指数形式减小,冻深呈抛物线形减小,保温板上表面处起到抑制外界负温向下传递的作用,下表面处起到控制下部土体温度耗散的作用;增大路基填高,有利于抑制路基冻胀量,减少保温板的使用厚度,当路基填高0.8 m时,保温板垫层厚度需大于0.40 m;当路基填高2.8 m时,保温板垫层厚度需大于0.31 m.

新型CFG桩板结构加固软土地基模拟研究

以京沪高速铁路某段软土地基为例,运用数值模拟和模型试验相结合的方法,研究采用新型CFG桩板结构加固软土地基的效果。采用ANSYS有限元软件模拟软土地基和新型CFG桩板结构复合地基在荷载作用下的位移,通过模型试验获得软土地基和复合地基的P—S曲线。数值模拟结果表明:经过CFG桩板结构加固的地基竖向位移明显减小,在结构加固区域范围内板、桩与桩间土以整体形式下沉,水平位移值较小。模型试验研究表明:CFG桩板结构复合地基由弹性工作状态向塑性工作状态过渡的临界外荷载为200 kPa左右,约为处理前地基临界荷载的2倍;CFG桩板结构在控制软土地基沉降方面效果显著。

新型CFG桩板结构变形机理的模型试验研究

通过新型CFG桩板结构复合地基的模型试验,对天然软土地基及新型CFG桩板结构复合地基在不同等级荷载作用下的变形发展进行了较为细致的研究,提出了在荷载作用下桩板结构的变形规律以及CFG桩板结构对周围地基沉降的影响规律。试验表明,在相同基础荷载作用下,新型CFG桩板结构能有效地减小地基沉降量且对周围地基沉降的影响不明显。

软土路基中的新型CFG桩板结构试验研究

在对已有工程复合地基进行调研的基础上,提出了一种更经济实用的软基处理型式——CFG桩板结构复合地基。通过室内模型试验,对CFG桩板结构地基、天然软土地基及单桩地基的沉降进行了研究分析,得到了CFG桩板结构复合地基的沉降特性,为桩板结构的深入研究及工程应用提供了参考依据。

新型CFG桩板结构复合地基沉降计算

文章归纳分析了3种常用的复合地基沉降计算方法,选取具有代表性的某高速铁路软土路基,分别运用3种计算方法对软土路基沉降量进行计算分析,最后对计算结果进行对比研究,找出相对较好的CFG桩板结构复合地基沉降计算方法。研究表明:复合模量法的计算影响因素比应力修正法和桩身压缩量法少,计算结果是偏安全的,所以该方法是一个相对较好的CFG桩板结构复合地基沉降计算方法。

软土地基中新型CFG桩板结构数值模拟研究

新型CFG桩板结构复合地基是在CFG桩复合地基和桩板结构复合地基的基础上提出的一种地基处理方法,其借鉴桩-承台-土相互作用理论,充分利用承载板"荷载分配"作用以及桩间土的承载和变形协调能力。以京沪高铁某段软土地基为工程背景,通过有限元数值方法对常规CFG桩复合地基和新型CFG桩板结构复合地基的控制沉降效果进行对比分析,讨论桩板结构形式对复合地基沉降特性的影响,对新型CFG桩板结构复合地基数值模拟给出若干结论。