客運專線紅黏土地基固結(jié)變形及樁網(wǎng)加固機理現(xiàn)場試驗.pdf

1、紅黏土是一種區(qū)域性較強的特殊土,在天然紅黏土地基的豎直剖面上,紅黏土的稠度狀態(tài)自地表往下依次為堅硬～硬塑→可塑→軟～流塑。一般情況下,處于堅硬、硬塑和可塑狀態(tài)的紅黏土層層厚遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軟～流塑狀態(tài)的土層厚度,對于普通建筑,紅黏土可作為天然地基或建筑材料,但由于紅黏土具有明顯的脹縮性、各物理力學(xué)指標(biāo)試驗數(shù)據(jù)離散性大、裂隙性、分布不均勻等工程特性而會給工程建設(shè)帶來安全隱患。隨著我國高速鐵路網(wǎng)規(guī)劃的出臺,高速鐵路建設(shè)的全面鋪開,在高速鐵路修建過程

2、中遇到的紅黏土問題也越來越多。
　　 紅黏土廣泛分布于我國的西南、華中、華南地區(qū),現(xiàn)階段我國高速鐵路規(guī)劃網(wǎng)中有多條線路經(jīng)過該地區(qū),而目前對紅黏土的研究成果尚很難滿足高速鐵路無碴軌道對地基沉降量嚴(yán)格控制的要求。為確保工程質(zhì)量,高鐵紅黏土地基大部分采用樁(CFG)網(wǎng)復(fù)合地基的方法加以處理。國內(nèi)外關(guān)于樁網(wǎng)復(fù)合地基的研究比較多,但巖土工程中土體種類、狀態(tài)等的變化,會引起土體工程性狀發(fā)生相應(yīng)的變化,進(jìn)而對地基的加固效果產(chǎn)生影響,現(xiàn)階段,針

3、對樁網(wǎng)復(fù)合地基加固處理紅黏土地基的研究資料不多見。
　　 為此,結(jié)合武廣客運專線建設(shè)中的實際需要、國家自然科學(xué)基金項目和鐵道部重大研究課題,進(jìn)一步深入地開展紅黏土工程特性和紅黏土樁網(wǎng)復(fù)合地基處理方面的研究工作,具有重要的理論和工程實際意義。主要內(nèi)容歸納如下:
　　 (1)基于武廣客運專線沿線工程地質(zhì)勘察報告,通過大量的室內(nèi)土工試驗,獲得該線典型紅黏土的工程特性參數(shù)。采用概率統(tǒng)計的方法分析紅黏土各物理力學(xué)指標(biāo),獲得了各指標(biāo)

4、的均值,置信區(qū)間,建立了各指標(biāo)問的經(jīng)驗關(guān)系；聚類分析表明紅黏土的常規(guī)物理力學(xué)指標(biāo)基本上可分為結(jié)構(gòu)、強度和狀態(tài)三類；主成分分析表明可利用綜合主成分值進(jìn)行紅黏土路用性能的評價。
　　 (2)選取線路一紅黏土橫斷面,在不同深度埋設(shè)單點沉降計,孔隙水壓力計,監(jiān)視紅黏土地基不同深度的沉降和孔隙水壓的變化,并在監(jiān)測斷面附近不同深度鉆孔取樣,進(jìn)行室內(nèi)固結(jié)及膨脹性實驗,根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)和室內(nèi)試驗結(jié)果,研究了紅黏土地基的變形特性及其內(nèi)在機理。

5、r>　　 (3)在CFG樁加固段一橫斷面,在褥墊層中樁頂和樁間土位置格柵上間隔安裝柔性位移計,測試加筋體土工格柵隨荷載、時間的變化情況,結(jié)合實驗結(jié)果深入分析格柵變形規(guī)律。
　　 (4)預(yù)先在CFG樁內(nèi)埋設(shè)混凝土應(yīng)變計進(jìn)行實時監(jiān)測,結(jié)合室內(nèi)常規(guī)土工試驗,研究了紅黏土地基中CFG樁樁身不同位置應(yīng)變隨荷載、時間的變化規(guī)律及其內(nèi)在作用機理。
　　 (5)在調(diào)研國內(nèi)外現(xiàn)有的樁承式路堤土拱效應(yīng)計算模型基礎(chǔ)上,分析了各模型的局限性,