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高速铁路岩溶路基稳定性与注浆治理应用研究
| 论文题名： | 高速铁路岩溶路基稳定性与注浆治理应用研究 |
| 关键词： | 高速铁路;岩溶病害;路基稳定性;岩溶注浆 |
| 摘要： | 近些年来，高速铁路的建设已经渐渐难以满足人们对出行的需求，需要加快高速铁路的建设。但是在现实生活中，试图将高速铁路的修建路线完美地避开不良地质区域，几乎是不可能的，不良地质区域就包括岩溶地质区。高速列车在运行过程中，首先是高平顺、高稳定，其次保持高速度也是极其重要的。所以研究岩溶区域病害的原因、损害机理以及如何治理和进行效果检测技术等问题变得十分重要。本文研究主要为以下几个方面： （1）本文一方面对岩溶病害、塌陷原因和地基的稳定性破坏进行了分析研究。另一方面，通过模型模拟以及对潍莱高铁客运专线DK59+989-DK60+943段路基岩溶病害治理工程项目的分析，结果表明注浆能够有效增强路基稳定性，并且多种效果检测技术能够对注浆前后地质情况进行详细分析，为实际应用提供了理论基础。 （2）通过建立ANSYS二维数值模型，对溶洞竖向位置、溶洞大小和溶洞注浆与否对列车荷载作用下的路基稳定性进行了分析。结果表明：随着溶洞位置不断的加深，列车运行引起的竖向沉降位移逐渐减小，从开始的最大竖向位移33.7mm下降到31.6mm，并且减缓趋势逐渐平稳。说明溶洞越接近路基，溶洞间隙对路基变形的影响越大，路基稳定性越差。随着溶洞直径的增大，列车行驶造成的竖向沉降位移逐渐增加，从12.295mm增加到37.7mm，从一开始无溶洞的稳定状态随着溶洞直径的增大导致路基稳定性变差，说明溶洞直径大小绝对性地影响地基稳定性。 （3）通过模型模拟发现，溶洞进行注浆治理后的工况S10竖向最大沉降位移为11.998mm，达到了高速铁路的沉降要求不超过15mm。溶洞上方是容易塌陷的区域，该区域的沉降变形也得到了减缓，增强了路基上部结构的稳定性。 （4）注浆使得溶洞空隙得以充分的填充，使溶洞和地基形成了有效的整体。结合潍莱高铁客运专线DK59+989-DK60+943段路基岩溶病害治理工程项目，并基于在工程实地调查分析和研究工点分析的基础上，针对潍莱高铁客运专线DK59+989-DK60+943段地基岩溶病害治理工程，在岩溶注浆设计方面，分析给出了注浆的加固范围、注浆孔的布置方式、注浆设备以及注浆压力的最优选择。详细介绍了现场试验段的施工工艺，包括钻孔、清孔、注浆、封孔等工艺。提出了注浆过程中的需要注意的质量控制要点和一些特殊情况的处理方法。此外，采用四种检测方法瞬态面波法、高密度电阻率测深法、钻孔取芯法和压水实验法同时对岩溶地基在注浆前后进行对比分析检测能够使检测结果更加准确。 |
| 作者： | 陈振 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 吕国仁;郭庆辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东建筑大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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