皖北地区高速铁路PHC桩加固软弱土地基承载及沉降特性研究
发布时间：2021-10-18 21:55
目前,我国高速铁路正处于飞跃式发展时期。高速铁路的建设不同于传统的铁路建设,对铁路的设计、施工和路基工后沉降以及地基承载力等方面提出了更高的要求。对于软弱土地区修建的高速铁路,由于软弱土特殊的工程性质,必须通过合理的地基处理方法消除软弱土的不良特性才能满足高速铁路承载力及工后沉降要求。预应力高强混凝土管桩（简称PHC）是近代高性能混凝土（HPC）和预应力技术的基础上发展起来的混凝土预制构件,它具有单桩承载力高、抗弯性能好、应用范围广、沉桩质量可靠等诸多优势,广泛运用于地基处理中。经过PHC桩处理后的复合地基承载性状得到明显的改善,同时也有效的控制了地基的沉降变形。虽然PHC桩加固处理地基技术已经在实际工程中得到广泛的应用,但其理论研究还是远远的滞后于工程实践。本文主要依托商合杭高铁芦庙车站地基处理工程,对PHC桩加固处理软弱土地基承载及沉降特性进行研究,主要开展的工作如下:（1）通过对相关文献的阅读,在复合地基理论基础之上对PHC桩复合地基的承载力及沉降特性进行探讨,并对PHC桩复合地基的沉降计算方法进行概括总结。（2）对试验段地基土进行大量的室内土工试验,得到地基土的物理力学指标。分...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中长期铁路网规划
在这样的时代背景下，中国高铁用了十几年时间，便走在了世界的前列。高速铁路借着快捷、舒适、高效、安全的优势，受到各国人们的重视同时也成为许多国家重点展的项目[2]。高速铁路的建设不仅是机遇，也是我国铁路工业面临的重大挑战。由于高速铁路建设不同于传统的铁路建设，对铁路的设计、施工和维护提出了更高的要求。高速铁要求路基作为轨道的基础必须具有足够的强度、较高的刚度、稳定性和耐久性。路基设计参数必须严格控制在高速铁路的设计规范和标准之内[3]。目前我国出台的《新建速 300~350 公里客运专线铁路设计暂行规定》[4]中对工后沉降的要求为：不应超过扣允许的沉降调高量 15mm。为了满足高速铁路对路基的强度、变形等方面要求，尤其是在高速铁路这种动荷作用下的地基。因此，当高速铁路线路经过土体性质不好的土层时，必须对地基采取应的加固处理措施。作为国家《中长期铁路网规划》中高等级铁路的组成部分，商合杭高速铁路(商丘合肥-杭州)又名商合杭高铁、商合杭客运专线是国家 十二五 综合交通体系规划中的点工程。
图 2.1 复合地基示意图2.1.2 复合地基的作用机理复合地基的形式不同、增强体所选用的材料、施工工法不同等因素，都会对复合地基的作用过程产生影响。复合地基的作用机理主要从以下几方面来具体说明。（1）桩体的作用：也称之为置换作用，复合地基是由桩体和复合土层组成的共同工作整体，由于桩体和桩间土产生的变形大致相同，桩体的刚度远大于桩间土刚度，导致了桩体产生应力集中，进一步使得复合地基承载力大于未处理之前地基同时减小了沉降。（2）加速固结作用：由于复合地基中设置了桩体，桩体材料的特性使得地基压缩系数减小，固结系数提高。固结公式如下：0(1 )wk eC += （2.1）其中：C 固结系数；k 渗透系数； 为压缩系数。（3）挤密作用：由于桩体要进入天然地基土层，在沉桩的过程中由于桩体的排土作用使得桩周土振密，改变桩周土的原有的性质。
【参考文献】：
期刊论文
[1]饱和黄土地区CFG桩复合地基承载特性有限元分析[J]. 马文杰,王旭,王博林,蒋代军. 路基工程. 2019(01)
[2]典型内陆平原冲积地区公路软基土体工程特性研究[J]. 刘晓立,张友恒,付旭,周慧文. 四川理工学院学报(自然科学版). 2017(04)
[3]考虑负摩阻力的刚性桩复合地基中性面深度及桩土应力比计算[J]. 武崇福,郭维超,李雨浓,铁瑞. 岩土工程学报. 2016(02)
[4]加筋褥垫层对PCC桩复合地基承载特性影响足尺试验研究[J]. 谭慧明,刘芝平,丁选明. 岩石力学与工程学报. 2014(12)
[5]大型油罐CFG桩复合地基变形与承载性能试验研究[J]. 丁小军,王旭,张延杰,蒋代军,刘德仁. 岩石力学与工程学报. 2013(09)
[6]基于摩擦界面元预应力管桩复合地基承载性状数值分析[J]. 许建武,胡耀强,高燕希. 公路交通科技(应用技术版). 2011(08)
[7]海淤地质条件下PHC管桩荷载传递机理研究[J]. 宗钟凌. 建筑科学. 2011(07)
[8]复合地基土拱效应与桩土应力比研究[J]. 周龙翔,王梦恕,张顶立,童华炜,田守伟. 土木工程学报. 2011(01)
[9]成都卵石地基锤击PHC管桩竖向承载力研究[J]. 康景文,张仕忠,甘鹰,王德华,高岩川,彭仕明. 岩土工程学报. 2010(S2)
[10]刚性桩复合地基模型试验研究[J]. 李丽,鲍鹏,赵捷. 建筑结构. 2010(01)
博士论文
[1]真空—堆载预压联合井点降水方法加固软土地基试验研究[D]. 武文俊（Vu Vantuan）.中国地质大学(北京) 2016
[2]静压开口混凝土管桩施工效应试验及理论研究[D]. 刘俊伟.浙江大学 2012
硕士论文
[1]刚性长桩加固沿海深厚软土复合地基承载力性能研究[D]. 吴艳宁.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于旁压试验和静力触探估算地基承载力和压缩模量[D]. 李君韬.中国地质大学(北京) 2016
[3]阿博高速公路季冻区软弱地基处理沉降规律研究[D]. 郭臣.长安大学 2015
[4]高速铁路DDC桩加固黄土地基承载及沉降特性研究[D]. 杨鹏.兰州交通大学 2015
[5]水泥土桩复合地基加固处理黄土地基承载及沉降特性研究[D]. 骆永春.兰州交通大学 2013
[6]京津城际铁路武清段PHC和CFG桩复合地基处理效果对比研究[D]. 程万慧.北京交通大学 2012
[7]PHC桩复合地基工作性状及优化设计[D]. 刘江.中国石油大学 2010
[8]改良风积土物理力学性质试验研究[D]. 张瑞禹.辽宁工程技术大学 2009
[9]CFG桩复合地基承载特性及工程应用研究[D]. 张慧乐.东北大学 2008
[10]复合地基等效实体法研究[D]. 梁晓东.浙江大学 2005
本文编号：3443566
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中长期铁路网规划
在这样的时代背景下，中国高铁用了十几年时间，便走在了世界的前列。高速铁路借着快捷、舒适、高效、安全的优势，受到各国人们的重视同时也成为许多国家重点展的项目[2]。高速铁路的建设不仅是机遇，也是我国铁路工业面临的重大挑战。由于高速铁路建设不同于传统的铁路建设，对铁路的设计、施工和维护提出了更高的要求。高速铁要求路基作为轨道的基础必须具有足够的强度、较高的刚度、稳定性和耐久性。路基设计参数必须严格控制在高速铁路的设计规范和标准之内[3]。目前我国出台的《新建速 300~350 公里客运专线铁路设计暂行规定》[4]中对工后沉降的要求为：不应超过扣允许的沉降调高量 15mm。为了满足高速铁路对路基的强度、变形等方面要求，尤其是在高速铁路这种动荷作用下的地基。因此，当高速铁路线路经过土体性质不好的土层时，必须对地基采取应的加固处理措施。作为国家《中长期铁路网规划》中高等级铁路的组成部分，商合杭高速铁路(商丘合肥-杭州)又名商合杭高铁、商合杭客运专线是国家 十二五 综合交通体系规划中的点工程。
图 2.1 复合地基示意图2.1.2 复合地基的作用机理复合地基的形式不同、增强体所选用的材料、施工工法不同等因素，都会对复合地基的作用过程产生影响。复合地基的作用机理主要从以下几方面来具体说明。（1）桩体的作用：也称之为置换作用，复合地基是由桩体和复合土层组成的共同工作整体，由于桩体和桩间土产生的变形大致相同，桩体的刚度远大于桩间土刚度，导致了桩体产生应力集中，进一步使得复合地基承载力大于未处理之前地基同时减小了沉降。（2）加速固结作用：由于复合地基中设置了桩体，桩体材料的特性使得地基压缩系数减小，固结系数提高。固结公式如下：0(1 )wk eC += （2.1）其中：C 固结系数；k 渗透系数； 为压缩系数。（3）挤密作用：由于桩体要进入天然地基土层，在沉桩的过程中由于桩体的排土作用使得桩周土振密，改变桩周土的原有的性质。
【参考文献】：
期刊论文
[1]饱和黄土地区CFG桩复合地基承载特性有限元分析[J]. 马文杰,王旭,王博林,蒋代军. 路基工程. 2019(01)
[2]典型内陆平原冲积地区公路软基土体工程特性研究[J]. 刘晓立,张友恒,付旭,周慧文. 四川理工学院学报(自然科学版). 2017(04)
[3]考虑负摩阻力的刚性桩复合地基中性面深度及桩土应力比计算[J]. 武崇福,郭维超,李雨浓,铁瑞. 岩土工程学报. 2016(02)
[4]加筋褥垫层对PCC桩复合地基承载特性影响足尺试验研究[J]. 谭慧明,刘芝平,丁选明. 岩石力学与工程学报. 2014(12)
[5]大型油罐CFG桩复合地基变形与承载性能试验研究[J]. 丁小军,王旭,张延杰,蒋代军,刘德仁. 岩石力学与工程学报. 2013(09)
[6]基于摩擦界面元预应力管桩复合地基承载性状数值分析[J]. 许建武,胡耀强,高燕希. 公路交通科技(应用技术版). 2011(08)
[7]海淤地质条件下PHC管桩荷载传递机理研究[J]. 宗钟凌. 建筑科学. 2011(07)
[8]复合地基土拱效应与桩土应力比研究[J]. 周龙翔,王梦恕,张顶立,童华炜,田守伟. 土木工程学报. 2011(01)
[9]成都卵石地基锤击PHC管桩竖向承载力研究[J]. 康景文,张仕忠,甘鹰,王德华,高岩川,彭仕明. 岩土工程学报. 2010(S2)
[10]刚性桩复合地基模型试验研究[J]. 李丽,鲍鹏,赵捷. 建筑结构. 2010(01)
博士论文
[1]真空—堆载预压联合井点降水方法加固软土地基试验研究[D]. 武文俊（Vu Vantuan）.中国地质大学(北京) 2016
[2]静压开口混凝土管桩施工效应试验及理论研究[D]. 刘俊伟.浙江大学 2012
硕士论文
[1]刚性长桩加固沿海深厚软土复合地基承载力性能研究[D]. 吴艳宁.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于旁压试验和静力触探估算地基承载力和压缩模量[D]. 李君韬.中国地质大学(北京) 2016
[3]阿博高速公路季冻区软弱地基处理沉降规律研究[D]. 郭臣.长安大学 2015
[4]高速铁路DDC桩加固黄土地基承载及沉降特性研究[D]. 杨鹏.兰州交通大学 2015
[5]水泥土桩复合地基加固处理黄土地基承载及沉降特性研究[D]. 骆永春.兰州交通大学 2013
[6]京津城际铁路武清段PHC和CFG桩复合地基处理效果对比研究[D]. 程万慧.北京交通大学 2012
[7]PHC桩复合地基工作性状及优化设计[D]. 刘江.中国石油大学 2010
[8]改良风积土物理力学性质试验研究[D]. 张瑞禹.辽宁工程技术大学 2009
[9]CFG桩复合地基承载特性及工程应用研究[D]. 张慧乐.东北大学 2008
[10]复合地基等效实体法研究[D]. 梁晓东.浙江大学 2005
本文编号：3443566
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