鄭西高速鐵路路基濕陷性分析.pdf

1、黃土濕陷性對工程建設(shè)活動常造成巨大的危害，可引起土質(zhì)邊坡滑塌、鐵路路基下沉等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，對工程建筑具有很強的破壞性。而鄭西高速鐵路是我國在濕陷性黃土地區(qū)建設(shè)的第一條高速鐵路，運營時速達350 km/h，要求沉降變形不超過±1.5cm，對路基沉降變形的要求更高。為了提高道路建設(shè)質(zhì)量，就需對該高速鐵路沿線黃土的濕陷性進行進一步的分析研究，掌握其工程特性。 首先，由于該高速鐵路沿線黃土分布十分廣泛，黃土的濕陷現(xiàn)象非常嚴重，因此在

2、室內(nèi)試驗基礎(chǔ)上選擇典型地段進行大型現(xiàn)場浸水試驗，通過現(xiàn)場浸水試驗，分析了濕陷變形量隨時間的變化規(guī)律，表現(xiàn)為以下幾個階段：初期平穩(wěn)段，浸水陡降段，中期平緩段，停水后的陡降段，后期平緩段；在浸水段，濕陷速率呈從小到大再到小逐漸趨于穩(wěn)定的變化規(guī)律，停水段，濕陷速率呈從大到小然后趨于穩(wěn)定的變化規(guī)律；試坑內(nèi)地面各測點的沉降有所差異，總的趨勢是浸水坑中央的沉降較大，離試坑中心越遠，沉降變形越??；隨著浸水時間的增加，裂縫呈先近后遠，先局部，后整體，由

3、緩到快再到緩的發(fā)展過程。其次，通過掃描電鏡圖像定性分析了黃土濕陷前后微結(jié)構(gòu)的變化，并在分形理論的基礎(chǔ)上，定量分析了黃土濕陷前后孔隙的變化特征，試樣濕陷前后孔隙的總個數(shù)增加，增加的個數(shù)主要是微小孔隙，而大中孔隙的個數(shù)減少，總面積有所減少：同時討論了濕陷前后試樣的孔隙分形維數(shù)的變化規(guī)律及利用圖像處理技術(shù)和分形理論定量描述黃土微觀結(jié)構(gòu)存在的幾個問題，包括掃描電鏡圖像倍數(shù)的選擇、圖像的處理技術(shù)、孔隙的提取及計算、圖像的范圍、試樣的數(shù)量等；在上述

4、基礎(chǔ)上分析了影響黃土濕陷性的因素(包括內(nèi)因和外因)和產(chǎn)生的機理，認為黃土要發(fā)生濕陷必須具備的條件是黃土具有多孔隙性和疏松的結(jié)構(gòu)，而且黃土粒間聯(lián)結(jié)是不抗水的，這樣黃土在水和力的共同作用下才能產(chǎn)生濕陷。最后，為了對黃土的濕陷性進行預(yù)測評價，在現(xiàn)場浸水試驗基礎(chǔ)上，建立了預(yù)測濕陷沉降的Elman模型，結(jié)果顯示該模型的預(yù)測精度較高；在室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)上，綜合分析了影響濕陷的主要因素后，選取與濕陷系數(shù)關(guān)系密切的四個指標，即天然含水量(w)、干密度(p