详情

原文传递高速铁路站场内湿陷性黄土地基水泥土挤密桩处理技术试验研究

论文题名：	高速铁路站场内湿陷性黄土地基水泥土挤密桩处理技术试验研究
关键词：	高速铁路;湿陷性黄土地基;水泥土挤密桩;加固方法
摘要：	高速铁路路基上修建无碴轨道,对路基的稳定性和残余沉降控制提出了严格的要求。为满足黄土地区高速铁路在列车荷载作用下不均匀沉降、累积沉降及线路整体的稳定性的严格要求,对地基或路基处理方法、处理工艺也有更加严格的要求。　　湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土,具有大孔隙和竖向节理,在天然湿度下,压缩性较低,强度较高,但在一定压力下浸水,土体结构迅速破坏,并产生显著的附加变形量,对工程危害极大。因此,在湿陷性黄土地区进行建设,应根据湿陷性黄土的特点和工程要求,对地基进行处理,使处理范围内的土体干密度增大,承载力提高,渗透性降低,湿陷性消除,改善土体的物理力学性质。常用的处理方法主要有:垫层法、夯实法、挤密法、预浸水法和化学加固法。　　本文是对基于复合地基原理的水泥土挤密桩法机理及加固效果的研究,加固机理主要是桩间土侧向挤密作用和桩身置换作用,施工中打桩机将套管打入地层时,管周地基土受到了较大的水平向挤压作用,使周围土体密实;然后将拌制好的水泥土分层回填至桩孔内并采用夯锤分层夯实,形成具有一定强度的桩体,使桩间土再次得到挤密。这种地基加固方法处理效果好、施工速度快、工程造价低,因此在客运专线站场内湿陷性黄土地基处理中得到广泛应用,此方法在一定条件下具有良好的经济效益和广阔的发展前景。　　论文以新建宝兰客专兰州枢纽西客站站场内某一涵洞湿陷性黄土地基为依托工程,该范围内地层主要为第四系全新统冲积砂质黄土,厚度10m~20m,场地湿陷类型为自重湿陷,湿陷等级为Ⅱ级,湿陷土层平均厚度8m左右。论文采用试验研究和理论计算相结合的方法,对高速铁路站场内湿陷性黄土地基处理技术进行了研究。首先,通过室内和现场试验对天然黄土地基物理、力学性质进行试验测试,了解试验场地湿陷性黄土的物理力学特性及工程使用特点;其次,对水泥土挤密桩目前的研究水平及实际应用进行总结的基础上,分析加固机理、设计及施工工艺等方面需要进行改进、完善之处;然后,以试验场地实际黄土地基处理为依托,对试验场地湿陷性黄土地基处理的效果进行试验测试;最后,通过现场对复合地基小型浸水载荷试验,测定依据设计参数处理后复合地基处理效果,对高速铁路站场内湿陷性黄土地基处理参数进行综合评价,指导类似工程的实践活动。　　室内试验结果表明:经水泥土挤密桩处理后桩间土压缩模量、挤密程度和渗透性能均优于原状土;桩身水泥土压实程度远远大于原状土,无侧限抗压强度随龄期的增长而增大。　　现场试验结果表明:水泥土挤密桩单桩承载力特征值(450kPa~600kPa)及复合地基承载力特征值(300kPa),均比天然地基承载力(150kPa)有很大提高;200kPa压力浸水引起的附加下沉量为9mm,湿陷性基本消除,桩体只在表面发生渗透,桩间土以竖直渗透为主,竖直渗透深度可达4m,水平渗透范围在2m以内。
作者：	赵文强
专业：	建筑与土木工程
导师：	黄志军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文