高速铁路岩溶地基复合注浆强化理论与路基稳定性研究
发布时间：2021-08-17 09:01
我国西南等地区岩溶发育广泛,地下水长期作用使下卧基岩强度较低、稳定性较差,极易引起地基不均匀沉降甚至坍陷,严重威胁高速铁路上部结构的施工与运营安全。因此,对岩溶地基进行强化加固与变形控制显得至关重要。注浆技术既可以封堵地下水又能对破碎岩体进行充填加固,在地下工程灾害治理领域得到了广泛应用。但受限于注浆工程的隐蔽性与被注岩土介质的各向异性,针对复杂岩溶发育地基的注浆材料、加固技术等方面的研究仍不够完善,相关注浆设计和施工方案亟需系统科学的理论指导。同时,为满足列车运行的高标准,对于岩溶地区高速铁路路基结构的动力稳定性也提出了更高的要求。本文以新建黔张常高速铁路岩溶地基强化注浆关键技术为研究背景,针对复杂岩溶发育地基工程稳定性及其对注浆加固材料性能的特殊要求,对新型高聚物-水泥基复合材料（Modified Polymers-Cement,MPC）展开了研发与性能控制试验研究。运用理论分析、数值模拟等研究手段探究了地下水作用下水泥复合浆液岩溶裂隙注浆扩散规律与堵水机理。结合注浆治理现场试验,提出了复杂岩溶发育地基复合注浆强化加固关键技术。最后,分别对路堤填筑荷载和列车动力荷载作用下岩溶地基变...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：197 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
我国中长期铁路网规划图((2030年)
北京交通大学博士学位论文?绪论??１绪论??１．１选题背景与研究意义??由于我国幅员辽阔，人口众多，加之我国东西部经济发展落差较大等因素，??发展高运力、低能耗、轻污染、可靠安全的高速铁路输运工程，符合我国的基本??国情和日益增长的运输需求。２０１６年，经国务院审议通过了新修订的国家《中长??期铁路网规划》（２０１６－２０３０年），如图１－１所示。该规划提出建设以“八纵”、“八??横”为主干的客运专线铁路网。预计到２０２０年，全国新建时速２５０ｋｍ／ｈ以上、既??有线改造时速２００ｋｍ／ｈ以上的高速铁路将由２０１５年底的１．９万公里增加到３万公??里。??
设８９个注浆孔，注浆估算量为１３５３ｍ３；然而在完成总注浆孔工程量的２８％时，??实际注浆量己达到设计注浆量的９０％，大量浆液沿岩溶裂隙、管道流失，造成了??工程材料的严重浪费，且在一定程度上污染了周边环境，如图１－３所示。鉴于目前??日益严苛的环保要求和工程建设精细化管理目标，传统组分的注浆材料己无法满??足工程要求，探宄适用于复杂岩溶发育地基治理工程的高性能注浆材料显得迫在??眉睫。??ｍｍ?｜??■??图１－３浆材流失现象??Ｆｉｇ．?１－３?Ｇｒｏｕｔｉｎｇ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｌｏｓｓ??综上所述，目前针对复杂岩溶发育地基的注浆材料、加固技术等方面的研究??仍不够完善，注浆设计和施工的盲目性与经验性较强，亟需系统科学的理论指导。??因此，如何对复杂岩溶发育地基进行有效的注浆加固成为保证岩溶地区高速铁路??建设安全性与稳定性的重要课题。鉴于此，本文以中铁一院《新建黔张常高速铁??路岩溶地基强化注浆关键技术研宄》科研项目为依托，针对岩溶地区复杂地层工??程特点
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速铁路软土路基有控注浆技术现场试验研究[J]. 杨新安,郭乐,王树杰. 西南交通大学学报. 2018(01)
[2]确定嵌岩桩下伏溶洞顶板安全厚度的局部强度折减法[J]. 马郧,李松,朱佳,张德乐,吴彪,万巧. 铁道建筑. 2017(10)
[3]侧向辐射注浆技术处治现役高速公路沉降分析[J]. 李建斌,刘汉龙,孔纲强,肖杨,CHU Jian. 岩土力学. 2017(S1)
[4]岩溶地区高层建筑刚性桩复合地基现场试验研究[J]. 陶景晖,金如元,陆飞,穆保岗,卢中强,戴国亮. 建筑结构学报. 2017(06)
[5]基于极限分析法的溶洞顶板极限承载力研究[J]. 雷勇,尹君凡,陈秋南,杨威. 岩土力学. 2017(07)
[6]速凝浆液裂隙动水注浆扩散数值模拟与试验验证[J]. 刘人太,张连震,张庆松,杨磊,李志鹏,孙子正,张世杰,朱光轩. 岩石力学与工程学报. 2017(S1)
[7]动水条件下渗透注浆扩散机理研究[J]. 张连震,张庆松,张霄,李志鹏,王德明,赵鹏. 现代隧道技术. 2017(01)
[8]水泥水化机理及聚合物外加剂对水泥水化影响的研究进展[J]. 孔祥明,卢子臣,张朝阳. 硅酸盐学报. 2017(02)
[9]矿物掺合料对蒸养高强浆体抗压强度及孔结构的影响[J]. 熊蓉蓉,龙广成,谢友均,王猛. 硅酸盐学报. 2017(02)
[10]低温养护下硫铝酸盐水泥的水化进程及强度发展[J]. 王培铭,李楠,徐玲琳,张国防. 硅酸盐学报. 2017(02)
博士论文
[1]全风化花岗岩富水地层注浆加固机理及应用[D]. 王凯.山东大学 2017
[2]下伏岩溶地层地铁盾构隧道结构受力特性研究[D]. 高诗明.中国地质大学 2017
[3]地铁穿越砂层注浆扩散与加固机理及工程应用[D]. 张连震.山东大学 2017
[4]富水破碎岩体注浆材料研发与注浆加固机理研究及应用[D]. 李召峰.山东大学 2016
[5]无砟轨道路基动力参数反求与过渡段优化设计研究[D]. 唐东峰.湘潭大学 2016
[6]武汉市青菱乡岩溶塌陷机理及数值模拟研究[D]. 陈冬琴.中国地质大学 2016
[7]新拌水泥乳化沥青胶浆流变性能研究[D]. 欧阳剑.哈尔滨工业大学 2015
[8]断层软弱介质注浆扩散加固机理及工程应用[D]. 李志鹏.山东大学 2015
[9]水泥—化学外加剂—水分散体系早期微结构与流变性[D]. 张艳荣.清华大学 2014
[10]隧道工程富水断层破碎带注浆加固机理及应用研究[D]. 张伟杰.山东大学 2014
硕士论文
[1]多维度耦合循环应力路径下饱和软粘土响应特性试验研究[D]. 邓鹏.浙江大学 2015
[2]嘉绍线软土路基沉降计算及预测方法研究[D]. 李春玲.浙江大学 2014
[3]某铁路岩溶段塌陷机理与工程措施研究[D]. 肖先俊.西南交通大学 2014
[4]超细硫铝酸盐水泥基注浆材料外加剂的研究[D]. 张康康.河南理工大学 2011
[5]裂隙岩体注浆材料研究及应用[D]. 张付涛.山东科技大学 2011
[6]无碱液体速凝剂的性能研究及其机理探讨[D]. 张正安.沈阳建筑大学 2011
[7]武广客运专线路基动力响应特性试验及数值模拟分析[D]. 周镇勇.中南大学 2010
[8]化学外加剂对水泥水化历程的调控及作用机理研究[D]. 张慢.武汉理工大学 2010
[9]高压裂隙注浆试验台研制及塑性早强浆材注浆试验研究[D]. 徐志鹏.煤炭科学研究总院 2009
[10]聚合物改性水泥砂浆性能研究[D]. 徐洪涛.郑州大学 2009
本文编号：3347477
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：197 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
我国中长期铁路网规划图((2030年)
北京交通大学博士学位论文?绪论??１绪论??１．１选题背景与研究意义??由于我国幅员辽阔，人口众多，加之我国东西部经济发展落差较大等因素，??发展高运力、低能耗、轻污染、可靠安全的高速铁路输运工程，符合我国的基本??国情和日益增长的运输需求。２０１６年，经国务院审议通过了新修订的国家《中长??期铁路网规划》（２０１６－２０３０年），如图１－１所示。该规划提出建设以“八纵”、“八??横”为主干的客运专线铁路网。预计到２０２０年，全国新建时速２５０ｋｍ／ｈ以上、既??有线改造时速２００ｋｍ／ｈ以上的高速铁路将由２０１５年底的１．９万公里增加到３万公??里。??
设８９个注浆孔，注浆估算量为１３５３ｍ３；然而在完成总注浆孔工程量的２８％时，??实际注浆量己达到设计注浆量的９０％，大量浆液沿岩溶裂隙、管道流失，造成了??工程材料的严重浪费，且在一定程度上污染了周边环境，如图１－３所示。鉴于目前??日益严苛的环保要求和工程建设精细化管理目标，传统组分的注浆材料己无法满??足工程要求，探宄适用于复杂岩溶发育地基治理工程的高性能注浆材料显得迫在??眉睫。??ｍｍ?｜??■??图１－３浆材流失现象??Ｆｉｇ．?１－３?Ｇｒｏｕｔｉｎｇ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｌｏｓｓ??综上所述，目前针对复杂岩溶发育地基的注浆材料、加固技术等方面的研究??仍不够完善，注浆设计和施工的盲目性与经验性较强，亟需系统科学的理论指导。??因此，如何对复杂岩溶发育地基进行有效的注浆加固成为保证岩溶地区高速铁路??建设安全性与稳定性的重要课题。鉴于此，本文以中铁一院《新建黔张常高速铁??路岩溶地基强化注浆关键技术研宄》科研项目为依托，针对岩溶地区复杂地层工??程特点
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速铁路软土路基有控注浆技术现场试验研究[J]. 杨新安,郭乐,王树杰. 西南交通大学学报. 2018(01)
[2]确定嵌岩桩下伏溶洞顶板安全厚度的局部强度折减法[J]. 马郧,李松,朱佳,张德乐,吴彪,万巧. 铁道建筑. 2017(10)
[3]侧向辐射注浆技术处治现役高速公路沉降分析[J]. 李建斌,刘汉龙,孔纲强,肖杨,CHU Jian. 岩土力学. 2017(S1)
[4]岩溶地区高层建筑刚性桩复合地基现场试验研究[J]. 陶景晖,金如元,陆飞,穆保岗,卢中强,戴国亮. 建筑结构学报. 2017(06)
[5]基于极限分析法的溶洞顶板极限承载力研究[J]. 雷勇,尹君凡,陈秋南,杨威. 岩土力学. 2017(07)
[6]速凝浆液裂隙动水注浆扩散数值模拟与试验验证[J]. 刘人太,张连震,张庆松,杨磊,李志鹏,孙子正,张世杰,朱光轩. 岩石力学与工程学报. 2017(S1)
[7]动水条件下渗透注浆扩散机理研究[J]. 张连震,张庆松,张霄,李志鹏,王德明,赵鹏. 现代隧道技术. 2017(01)
[8]水泥水化机理及聚合物外加剂对水泥水化影响的研究进展[J]. 孔祥明,卢子臣,张朝阳. 硅酸盐学报. 2017(02)
[9]矿物掺合料对蒸养高强浆体抗压强度及孔结构的影响[J]. 熊蓉蓉,龙广成,谢友均,王猛. 硅酸盐学报. 2017(02)
[10]低温养护下硫铝酸盐水泥的水化进程及强度发展[J]. 王培铭,李楠,徐玲琳,张国防. 硅酸盐学报. 2017(02)
博士论文
[1]全风化花岗岩富水地层注浆加固机理及应用[D]. 王凯.山东大学 2017
[2]下伏岩溶地层地铁盾构隧道结构受力特性研究[D]. 高诗明.中国地质大学 2017
[3]地铁穿越砂层注浆扩散与加固机理及工程应用[D]. 张连震.山东大学 2017
[4]富水破碎岩体注浆材料研发与注浆加固机理研究及应用[D]. 李召峰.山东大学 2016
[5]无砟轨道路基动力参数反求与过渡段优化设计研究[D]. 唐东峰.湘潭大学 2016
[6]武汉市青菱乡岩溶塌陷机理及数值模拟研究[D]. 陈冬琴.中国地质大学 2016
[7]新拌水泥乳化沥青胶浆流变性能研究[D]. 欧阳剑.哈尔滨工业大学 2015
[8]断层软弱介质注浆扩散加固机理及工程应用[D]. 李志鹏.山东大学 2015
[9]水泥—化学外加剂—水分散体系早期微结构与流变性[D]. 张艳荣.清华大学 2014
[10]隧道工程富水断层破碎带注浆加固机理及应用研究[D]. 张伟杰.山东大学 2014
硕士论文
[1]多维度耦合循环应力路径下饱和软粘土响应特性试验研究[D]. 邓鹏.浙江大学 2015
[2]嘉绍线软土路基沉降计算及预测方法研究[D]. 李春玲.浙江大学 2014
[3]某铁路岩溶段塌陷机理与工程措施研究[D]. 肖先俊.西南交通大学 2014
[4]超细硫铝酸盐水泥基注浆材料外加剂的研究[D]. 张康康.河南理工大学 2011
[5]裂隙岩体注浆材料研究及应用[D]. 张付涛.山东科技大学 2011
[6]无碱液体速凝剂的性能研究及其机理探讨[D]. 张正安.沈阳建筑大学 2011
[7]武广客运专线路基动力响应特性试验及数值模拟分析[D]. 周镇勇.中南大学 2010
[8]化学外加剂对水泥水化历程的调控及作用机理研究[D]. 张慢.武汉理工大学 2010
[9]高压裂隙注浆试验台研制及塑性早强浆材注浆试验研究[D]. 徐志鹏.煤炭科学研究总院 2009
[10]聚合物改性水泥砂浆性能研究[D]. 徐洪涛.郑州大学 2009
本文编号：3347477
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