【正文】 標(biāo)準(zhǔn)高，地基處理多采用 cFG 樁、管樁、灌注樁等半剛性或剛性樁進(jìn)行加固 ， 下面從復(fù)合地基的定義、各種地基基礎(chǔ)的荷載作用等方面進(jìn)行一些探討。 對于超載預(yù)壓路基而言，超載一般明顯要大于結(jié)構(gòu)層荷載，在經(jīng)過較長時間的預(yù)壓并趨于穩(wěn)定后，其歷史荷載水平已經(jīng)超過了使用荷載水平，按超載條件下 觀測數(shù)據(jù)預(yù)測的最終沉降量實際已包含了結(jié)構(gòu)層引起 的沉降量。但由于鐵路客運專線路基已進(jìn)行 過處理，在經(jīng)過堆載預(yù)壓后，其沉降變形量很小，甚至有可能發(fā)生回彈變形，采用卸載后的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測分析的難度較大。這主要是由于拓展雙曲線法引入了荷載系數(shù)的概念來反映荷載的變化，但其前提是加載量和加載速率基本相同，而超載浮土的填筑速度一般與路基本體填筑速度存在明顯差異，若采用拓 展雙曲線法進(jìn)行預(yù)測分析，可能帶來較大的誤差。 從以上變形規(guī)律可以看出，超載預(yù)壓路基的變形特征主要體現(xiàn)為：對于填筑完成后有較長恒載期的觀測斷面，超載施加時，基底沉降變形發(fā)生突變，沉降過程曲線出現(xiàn)明顯的拐點；對于路基本體和超載連續(xù)填筑完成的觀測斷面，沉降過程曲線相對光滑，與常規(guī)路基無明顯的差異；卸載后，沉降變形速率明顯減小 ，沉降變形很快趨于穩(wěn)定；對于填筑完成后有較長恒載期的觀測斷面，由超載引起的沉降增量與超載之比，一般要小于路基本體填筑引起的沉降增量與本體荷載之比。其典型 斷面的沉降變形過程曲線如圖 10 所示。另外，超載預(yù)壓路基的一個關(guān)鍵問題是卸載時機的確定，它直接影響超載預(yù)壓的工程效果。 路基兩側(cè)路肩頂面觀測樁同地基沉降觀測精度一樣 ，及時整理當(dāng)天測量數(shù)據(jù)并繪制荷載 時 沉降關(guān)系曲線，進(jìn)行研究，評估路堤頂面沉降變形情況 。路基中心沉降值每晝夜大于 10mm 的限值時，應(yīng)停止填筑，及時分析原因，待穩(wěn)定后再進(jìn)行繼續(xù)填筑施工。如果觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，應(yīng)停止施工，及時分析，必要時可進(jìn)行卸載處 理，待穩(wěn)定后再繼續(xù)填筑施工。 (2)水平位移樁 (邊樁 )和觀測樁 邊樁采用 Ф 100mm 的硬質(zhì)圓木，長度為 1000 mm 并浸泡瀝青進(jìn)行防腐保護(hù)，樁頂設(shè)金屬測頭，樁頂露出地表 10 cm，四周并用砼保護(hù)，確保邊樁埋設(shè)穩(wěn)定。沉降板埋設(shè)在路基底面或碎石墊層下面，埋設(shè)前在下面鋪設(shè)一層 5cm 厚的中粗砂，整平壓實，將沉降板平放在砂層上面，表面及四周用中粗砂壓實并用水準(zhǔn)尺校正板面水平。 沉降觀測裝置的布置原則 沉降觀測斷面路堤全部內(nèi)路堤中心不大于 50m 設(shè)置沉降板，橋涵過渡段必須設(shè)置沉降板，原則上每個工點不少于 2 個監(jiān)測斷面，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況適當(dāng)加密。nln 和 l39。 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 —————————————————————————————————————— 17 計算結(jié)果分析 計算所得兩模型在列車靜荷載作用下的最大沉降值，分別為 和 mm，僅差了 mm，證明兩種方法計算基本一致。單元選擇四邊形單元。如果已知單軸受拉屈服應(yīng)力和單軸受壓屈服應(yīng)力，則內(nèi)摩擦角和粘聚力可表示為： )32 33(sin1 ?? ? ?? ? ?? c os6 )sin3(3 ?? yc (1) 上式中 ? 和 y? 與受壓、受拉屈服應(yīng)力的關(guān)系為： )(3 tc tc ?? ??? ??? )(32 tc tcy ?? ??? ?? (2) 復(fù)合模量法把加固區(qū)視為一種均勻的材料，計算中可將復(fù)地基加固區(qū)中增強體和基體兩部分視為一復(fù)合土體，采用復(fù)合縮模量 cE 來評價復(fù)合土體的壓縮性，豎向增強體復(fù)合地基復(fù)土壓縮模量 cE 通常采用面積加權(quán)平均法計算，即： spc EmmEE )1( ??? (3) 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 —————————————————————————————————————— 16 其中， pE 為樁體壓縮模量； cE 為土體復(fù)合模量； sE 為土體縮模量； m 為復(fù)合地基量換率，m=2232 ld?(三角形布置 )； d 為樁體直徑； l 為樁間距。 圖 7 復(fù)合地基加 固路堤斷面 路堤本體高度為 6m，頂面寬度為 ，路基填料分 4 層材料及參數(shù)如表 3 所示?？紤]到路基上軌道與列車荷載的特點，在 進(jìn)行客運專線的路基沉降計算時，并不宜直接套用公路部門的做法，合理的做法應(yīng)該是考慮雙線的軌道荷載，對于列車荷載則可以考慮單個荷載。 列車運行 列車荷載作用下的穩(wěn)定驗算與沉降計算 對行駛列車的荷載，在穩(wěn)定驗算與沉降計算方面是應(yīng)該區(qū)別對待的。建議后續(xù)施工中考慮左側(cè)路基沉降較大，應(yīng)稍微加厚鋪筑厚度，以平衡差異沉降，同時應(yīng)延長每層填筑之間的停歇時問， 使其 充分沉降。 從圖 3可以看出，采用有限元軟件對模擬出的沉降結(jié)果比實測結(jié)果小，而且施工前期很小，但隨著施工進(jìn)程日趨增大。 經(jīng)過計算，沉降板所埋設(shè)位置處， 3點的總沉降量分別為： 7 3 23 mm。 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 —————————————————————————————————————— 11 數(shù)值計算結(jié)果分析 模擬計算結(jié)果與實測沉降比較 對分層填筑的施工過程進(jìn)行模擬，在每層荷載作 、 用下，計 算該層下各填筑體以及路基和基巖的整體變形，并將此計算結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。 在求解器中不能生成 新的單元，要“加入”一個單元，先關(guān)閉它，然后在合適的載荷步中重新激活它。關(guān)閉單元的質(zhì)量和能量將不包括在模型求解結(jié)果中。要執(zhí)行分步施工計算，首先要建立一個幾何模型，它包含了計算要用到的全部對象。用分步施工功能實現(xiàn)路基的分層填筑。計算分析選用 6節(jié)點平面三角形單元進(jìn)行計算。使用 15節(jié)點三角形單元需要較大的內(nèi)存，計算和運行相對較慢。 6節(jié)點單元劃分是程 序默認(rèn)的網(wǎng)格劃分方式，單元的插值為二階，單元剛度矩陣是通過 3個高斯點進(jìn)行數(shù)值積分計算得到的。邊界條件為左右兩側(cè)水平約束，下部固定，上部為自由邊界。考慮到材料的非線性性質(zhì)，塑性變形區(qū)域采用足夠的網(wǎng)格密度。 圖 1 填方路基斷面沉降觀測元件布置圖 (單位： m) 逐級加荷有限元模型的建立 采用有限元軟件 PLAXIS8． 2進(jìn)行計算，其功能 為仿真分析土體在非線性或者與時間相關(guān)狀態(tài)下的行為。片巖表面強風(fēng)化，風(fēng)化層厚 5～ 10m。 工程概況 以河南嶺南高速公路第六標(biāo)段里程 K16+675處橫斷面填方路基工程為研究對象進(jìn)行觀測，編號 01，該處路基原地面標(biāo)高為 ，需填筑 4m。隨著我國 高等級鐵路 建設(shè)不斷向山區(qū)延伸，會越來越多地遇到在斜坡地基上填筑路堤的工程問題，對于此類問題，路基失穩(wěn)和不協(xié)調(diào)變形是 兩種種常見病害。 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 —————————————————————————————————————— 7 第 3 章 影響路基沉降因素 路堤填筑和列車運行是影響路基沉降的兩個主要因素。 表 1 路基工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計 速度 /(km/h) 軌道結(jié)構(gòu)類型 一般地段工后沉降量 /mm 過渡段工后沉降量 /mm 沉降速率（ mm/a） 250 有砟軌道 100 50 30 300/350 有砟軌道 50 30 20 250/300/350 無砟軌道 工后沉降量 ≤ 15mm；長度大于 20m 沉降比較均勻路基，工后沉降量 ≤ 30mm，且 shR ≥ 2sjV 。 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 —————————————————————————————————————— 6 第 2 章 路基沉降控制 標(biāo)準(zhǔn) 路基沉降控制的目的 客運專線路基沉降控制的主要目的是控制路基 的工后沉降，以確保高速列車的行車安全。我國先后建成了武漢長江大橋（ 1957 年建成）、南京長江大橋（ 1968年建成）、九江長江大橋（ 1993 年建成，位于江西九江）和蕪湖長江大橋（ 2020 年建成，位于安徽蕪湖） 4 座里程碑式的公鐵兩用特大鋼橋，實現(xiàn)了全部自行設(shè)計、制造和施工。 29 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 —————————————————————————————————————— 5 第 1 章 緒論 我國鐵路橋梁建設(shè)現(xiàn)狀 鐵路橋梁是一種功能性的建筑物。 23 復(fù)合地基的定義與本質(zhì) 18 超載預(yù)壓 18 沉降觀測裝置的埋設(shè) 17 第 4 章 路基沉降控制方法 14 分析方法 13 列車荷載作用下的復(fù)合地基的沉降特性分析 12 列車運行 10 數(shù)值計算結(jié)果分析 7 逐級加荷有限元模型的建立 7 工程概況 7 路堤填筑 5 第 2 章 路基沉降控制標(biāo)準(zhǔn) Surcharge preloading 。 建立了有限元模型，模擬逐級加荷條件下路基的沉降變形，為路基填筑施工控制提供了科學(xué)的參考；分析軌道與列車荷載特點，對軌道、列車荷載在穩(wěn)定、沉降計算中的考慮方式與簡化形式提出了建議，同時用分離式和復(fù)合模量兩種方法對某高速鐵路客運專線段復(fù)合地基加固路基在列車荷載作用下的沉降特性進(jìn)行了有限元分析，計算結(jié)果 驗證了黃土復(fù)合地基剛度加固設(shè)計的可靠性；介紹了沉降設(shè)施的布置原則和技術(shù)要求及工后沉降量推算計算方法；以武廣鐵路客運專線實測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析了超載預(yù)壓路基