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柳南高铁CFG桩加固膨胀土地基沉降特性研究
| 论文题名： | 柳南高铁CFG桩加固膨胀土地基沉降特性研究 |
| 关键词： | 高速铁路路基;地基土体;CFG桩加固;沉降预测;现场原位试验 |
| 摘要： | 本文对柳南客运专线地基土体的物理力学及沉降特性进行全面的了解，通过室内相关试验、现场原位试验以及路基沉降观测等内容来确定柳南线地基的沉降理论计算方法和沉降预测方法。主要研究成果如下： 1、通过室内的SEM试验、X-射线衍射试验表明，柳南线土样的结构单元为粒状颗粒和面-面接触为主的片状集聚体，结构单元没有明显的定向排列，呈粒状堆积结构，整体结构松散。柳南线土样的粘土矿物主要是高岭石，其次是绿泥石，蒙脱石的含量很低。 2、通过固结试验和三轴试验得知土体的应力-应变曲线符合双曲线模型，通过对应力-应变-时间关系的分析建立了分级荷载下的应变-时间关系模型。柳南线土样的固结试验所得压缩模量在11.84-17.98MPa之间属于中低压缩性土体。 3、几种原位试验确定的压缩模量标准贯入试验结果波动最小，静力触探试验结果次之，旁压试验结果波动最大。室内试验的压缩模量与标准贯入试验确定结果最为接近。 4、现行确定基底应力的均布荷载法与比例荷载法所得到的应力分布形式与实测的分布形式有出入。而通过弹性路堤法确定的基底应力分布形式与实际情况接近，但是该方法在使用时比较复杂，而通过与弹性土堤法对比而得到修正的比例荷载法与实际的数据接近，并且该方法计算简单，因此推荐修正比例荷载法来确定基底应力。 5、桩网结构路基在填筑过程中会出现荷载向桩体集中的现象，即土拱效应。通过实测的基底应力数据可知桩土应力比和荷载分担比在路基填筑前期是随着路基填高的增加而变大，当路基填高达到某一数值以后，二者均趋于稳定不再随路基填高增加而变化。两个断面的桩土应力比均值为3.6与5.9，而荷载分担比为0.508，说明桩体的存在对地基土体的应力状态的影响很大，使得更多的载荷向桩体集中，与此同时土体的承载力也得到了充分的发挥。 6、通过对地基沉降的理论计算和实测的沉降观测数据发现使用L/3法并考虑桩土加固区变形量，基底应力分布使用均布荷载法确定，地基土体压缩模量通过标准贯入试验确定，计算所得地基沉降量与实际测量数据最为接近。将天然地基与CFG桩加固地基的理论沉降计算值进行对比，经过CFG桩加固后地基沉降量大幅度减小，CFG桩对柳南线的地基沉降变形有很好的控制作用。 7、对某一级荷载下的沉降时程曲线推荐使用指数曲线模型，对最后一级荷载的沉降时程曲线建议采用双曲线模型，来考虑地基的蠕变等特性。对于多级加载，路基可采用Asaoka法来预测各级的最终沉降量，通过比较发现Asaoka法预测的沉降变形量与实测的数据接近。 |
| 作者： | 袁胜洋 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 蒋关鲁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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