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滨海软土区地铁车辆段地基处理及线路沉降控制技术研究
| 论文题名： | 滨海软土区地铁车辆段地基处理及线路沉降控制技术研究 |
| 关键词： | 软土区;地铁车辆;地基处理;沉降控制;水泥搅拌桩 |
| 摘要： | 基于滨海软土区经堂庵跟地铁车辆段地基处理及线路沉降问题，分别采用理论计算方法、Abaqus有限元数值模拟以及多种沉降预测方法对该车辆段水泥搅拌桩复合地基碎石道床、PHDC桩桩网结构过渡段和PHDC桩桩板结构整体道床三种不同地基处理加固方式下地基路基沉降开展研究。本文主要研究内容及成果如下： （1）在三条线路换算土柱荷载作用下进行水泥搅拌桩复合地基理论计算中，当加固区选用复合模量法，下卧层选用L/3法时，计算结果与有限元数值模拟结果和最终沉降量预测值相近。同时利用有限元软件计算分析了地基置换率、桩土应力比、桩长、桩体刚度以及路堤高度对三条线路有列车换算土柱荷载作用时的复合地基沉降作用影响，得出了最低临界置换率和最小桩长，发现桩土应力比和桩体刚度的改变对复合地基沉降量和加固影响深度的作用效果不敏感，路堤高度改变，沉降变化明显，应基于工程实践合理选用。 （2）单条线路换算土柱荷载作用下PHDC桩桩网结构过渡段理论计算中采用单桩沉降分层总和法计算地基沉降量，计算结果与数值模拟结果和最终沉降量预测值基本吻合。同时用有限元分析软件对PHDC桩的桩长、桩径、桩体刚度、桩帽尺寸、桩间距及路堤高度如何影响PHDC桩桩网结构过渡段路基沉降进行了系统研究。结果表明：桩长可以由25m优化到20m，纵向桩间距由2.0、2.5和3.0m增大为3.0和4.5m，减少一排桩是可行的；桩径由300mm增大到500mm、桩体弹性模量由32.5GPa增大到38GPa，桩帽边长由1.4m增加到1.8m，对路基沉降量的影响很小。 （3）分别采用轴向位移理论计算方法、数值模拟和沉降预测方法计算双排桩荷载区域内PHDC桩桩板结构线路沉降结果相近，运用Abaqus有限元软件计算分析了在轨道和列车荷载换算土柱作用下，桩长、桩径、桩体刚度及桩间距对PHDC桩桩板结构线路沉降的影响，得出了最佳桩长和纵向合理桩间距，发现桩径对穿越软土层的那段PHDC桩基沉降有显著影响，而桩体弹性模量的变化对线路沉降量的影响微乎其微。 （4）详细介绍了该地铁车辆段地基处理措施和路基施工技术方案，以及路基填筑、水泥搅拌桩和管桩质量检测标准和评价。经抽检结果显示：路堤填料和碎石垫层各项指标符合技术要求，各桩体达到设计要求。 |
| 作者： | 安志强 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王小军;高峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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