【正文】 (4)為路堤壓密與道床邊坡坍落留有余地。鐵路客運專線路基基床底層填料只能使用 A、B 組填料或改良土，設(shè)計中選用 A 組填料；基床以下路堤應(yīng)選用 A、B 組填料和 C 組碎石類、礫石類填料，設(shè)計中采用B 組填料。因此，確定圓曲線地段路基面寬度為 ，緩和曲線地段路基面寬度為 。排水溝至坡腳應(yīng)該有一定的距離，這一位置稱為天然護道，其寬度一般不小于 2m，設(shè)護道是為了使水溝或坑內(nèi)的水不影響路堤的穩(wěn)定性。為有利于自然降水的排出，基床表層和基床底層應(yīng)沿線路中心線向兩側(cè)設(shè)置 4%的排水橫坡。曲線外側(cè)路基面的加寬量應(yīng)在緩和曲線范圍內(nèi)向直線遞減。 緩和曲線段路基橫斷面設(shè)計在鐵路線路上，緩和曲線的主要作用：過渡超高、過渡曲率、過渡加寬。緩和曲線地段橫斷面圖見附錄 B 中 01 圖紙。 軟土路基常用的處理方法軟土地基處理方法有很多種，常用的有換土墊層法、強夯法、復(fù)合地基、排水固結(jié)法、化學(xué)加固法和土工合成材料等。復(fù)合地基法又包括散體樁復(fù)合地基（碎石樁、渣土樁、砂樁） ，一般粘結(jié)強度樁復(fù)合地基（灰土樁、石灰樁、水泥土樁、夯實水泥土樁） ，高粘結(jié)強度樁復(fù)合地基（CFG 樁、素混凝土樁、碎石壓力灌漿樁） 。袋裝砂井是近年來豎向排水井工藝的發(fā)展，是砂井排水法的延續(xù)。 袋裝砂井的設(shè)計優(yōu)點首先袋裝砂井的直徑細小，用砂量少，其費用約為普通砂井的 40%，造價低廉。 袋裝砂井的設(shè)計 袋裝砂井直徑的確定砂井直徑一般為 7～12cm，本設(shè)計中取砂井直徑為 7cm。井徑比公式為： (31)de/w=n式中，de――有效排水范圍內(nèi)等效圓直徑(cm)；dw――沙井直徑(cm)。砂井的平面布置有兩種形式：正方形和三角形排列。.3/.?n 袋裝砂井長度的確定路堤以下的軟粘土層厚 15m，假設(shè)砂井剛好穿過軟粘土層，取定砂井長度為 15m。可得 ?????HtCTV61..??tNV豎向固結(jié)度為： %??eeUNV 徑向固結(jié)度計算砂井的平面布置為等邊三角形，所以影響圓直徑為： ???sde 井徑比為： . ?????erdtCT )ln(122)( ???????Fn距c176。 袋裝砂井的施工(1)應(yīng)按規(guī)定做好砂的質(zhì)量控制，抽查砂袋的物理力學(xué)性質(zhì)的縫制尺寸。(5)袋裝砂井施工允許偏差按表 31 的要求。CFG 樁和樁間土一起，通過褥墊層形成 CFG 樁復(fù)合地基共同工作，故可根據(jù)復(fù)合地基性狀和計算進行工程設(shè)計。CFG 樁對獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏基都適用。(1)樁體作用CFG 樁不同于碎石樁，是具有一定粘結(jié)強度的混合料，在荷載作用下 CFG樁的壓縮性明顯比其周圍軟土小，因此基礎(chǔ)傳給復(fù)合地基的附加應(yīng)力隨地基的變形逐漸集中到樁體上，出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，復(fù)合地基的 CFG 樁起到了“樁體作用” 。當(dāng)?shù)鼗休d力較高，荷載又不大時，可將樁長設(shè)計得短一點，荷載大時可設(shè)計得長一些。當(dāng) CFG 樁用于擠密效果好的土?xí)r，承載力的提高既有擠密分量，又有置換分量；當(dāng) CFG 樁用于不可擠密土?xí)r，承載力的提高只與置換作用有關(guān)。(4)樁體的排水作用CFG 樁在飽和粉土和砂土中施工時，由于沉管和拔管的振動，會使土體產(chǎn)生超孔隙水壓力。施工結(jié)束后，隨著恢復(fù)期的增長，結(jié)構(gòu)強度會有所恢復(fù)。在樁長、樁徑確定后，計算樁間距之前需確定天然地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 、計算單樁承載力 和計算復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 。單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值可按式（31）計算： KAqhURpkiskpk /)(??? (33)式中， ──CFG 樁單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；kpU──樁的周長，m； sikq──第 i 層土與土性和施工工藝有關(guān)的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa； ih──第 i 層土厚度，m；pk──與土性和施工工藝有關(guān)的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa；K──安全系數(shù)，取 ； A──CFG 單樁截面面積，m 。=4, kPa =9+ 96。(3)減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中當(dāng)不設(shè)褥墊層或褥墊層較薄時，樁對基礎(chǔ)的應(yīng)力集中很顯著，需要考慮樁對基礎(chǔ)的沖切破壞；當(dāng)褥墊層厚度大到一定程度時，基礎(chǔ)反力接近于天然地基的反力分布，已不存在基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中，無需考慮樁對基礎(chǔ)的沖切破壞。褥墊層材料采用中砂。(2)測量放樣，平整場地，清除障礙物。 施工方法CFG 樁常用的施工方法有振動沉管灌注施工法和長螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料灌注施工法。沉管過程中每沉 1m 計錄電流表電流一次，并對土層變化處予以說明。施工樁頂標(biāo)高宜高于設(shè)計標(biāo)高 50cm，浮漿厚度不超過 20cm。圖 35 CFG 樁振動沉管灌注施工流程圖 施工控制（1）原材料的控制。 黃砂必須滿足 Ⅱ區(qū)中砂要求，含泥量3%。施工前應(yīng)按設(shè)計要求由試驗室進行配合比試驗，施工時按配合比配制混合料。若傾斜度過大,勢必減小有效樁長,同時更影響樁體的受力情況，滿足不了既定樁體承載力的要求。（4）控制拔管的速度。（5）樁距、樁長的要求。 樁頂標(biāo)高離地表的距離較大時取 70～100 cm。當(dāng)樁間土含水量較大,特別是靈敏度較高的土,要注意施工擾動對樁間土的影響,以免產(chǎn)生橡皮土。褥墊層材料多為級配砂石、碎石最大粒徑一般不超過 3 cm，粗砂或中砂等褥墊層厚度一般為 10～30 mm, 由設(shè)計給定。樁距的大小也與土性有關(guān),通常若土的擠密性良好,則樁距可小一些。應(yīng)該指出，這里的拔管速度不是指平均速度。這一點可在塔架上端懸掛一測錘進行校核。（3）沉管垂直度的控制。粉煤灰質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達到二級以上，燒失量 8%。因此，必須嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量。(6)機械移位。坍落度、拌合時間應(yīng)按工藝性試驗確定的參數(shù)進行控制，且拌合時間不得小于 1min。(1)機械按設(shè)計樁位就位。(4)按設(shè)計要求進行室內(nèi)配合比試驗，選定合適的配合比。CFG 樁處理軟土路基的布置圖見附錄 B02 號圖紙。當(dāng)褥墊層厚度大到一定程度時，水平荷載主要由樁間土來承擔(dān)，這樣樁體發(fā)生水平折斷的可能性就很小，在復(fù)合地基中失去工作能力的機會就很小。如不設(shè)置褥墊層，在樁體沉降很小的情況下，上部荷載主要由樁體本身承擔(dān)，與樁基可作用機理相近，樁間土不能充分發(fā)揮作用。樁間距初步設(shè)為 ，布樁形式采用正方形。 確定天然地基承載力 由路堤標(biāo)高可以看出，路堤基底落在亞粘土層①層，該層承載力標(biāo)準(zhǔn)值為 90 kPa。 CFG 樁復(fù)合地基設(shè)計計算 確定樁徑樁徑取決于設(shè)計時所選用的施工設(shè)備，一般設(shè)計樁徑為 350～600mm，設(shè)計中定為 500 mm。這樣的排水過程可延續(xù)幾個小時。當(dāng)樁長大于某一數(shù)值后，樁傳遞荷載的作用已顯著減小。(2)適應(yīng)范圍廣對于基礎(chǔ)形式而言，CFG 樁既適用于條形基礎(chǔ)、獨立基礎(chǔ)，也可用于筏基和箱形基礎(chǔ)。CFG 樁采用振動沉管法施工，對土體產(chǎn)生振動和擠壓，使土得到“擠密作用” ，使加固后樁土的力學(xué)性能大為改善，從而使復(fù)合地基的承載力顯著提高。如圖 32 所示。CFG 樁的適用范圍很廣。5mm5 砂袋埋入砂袋層長度 ＋100 mm0 CFG 樁復(fù)合地基法 概述CFG 樁是英文 Cement Flyash Grave 的縮寫，意為水泥粉煤灰碎石樁，由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，用各種成樁機械制成的可變強度樁。(3)套管上應(yīng)劃出控制標(biāo)高的刻劃線，以保證砂井打入長度符合設(shè)計要求；當(dāng)拔套管將砂袋帶出長度約大于 時，必須重新補打。最終施工參數(shù)確定為：①袋裝砂井直徑：7cm；②袋裝砂井長：15m；③間距排距：；④每排袋裝砂井?dāng)?shù)：24～25 根；⑤砂墊層厚度：50 cm。為了保證袋裝砂井內(nèi)滲出的水能夠順利排出，一般須在砂井的頂部鋪設(shè)一層砂墊層，本設(shè)計中砂墊層的厚度設(shè)為 ，砂井的上部外露部分應(yīng)埋在該層內(nèi)。等效直徑 de 與砂井間距 S 的關(guān)系式： (32)=de等效圓直徑和砂井間距分別是 和 。井距應(yīng)保證在給定的施工期限內(nèi)達到要求的地基固結(jié)度，使路堤安全填筑。井徑比 n 范圍 15～30 見文獻[4]。其次沙井直徑細小，施工時對土層擾動小。在同一井徑的情況下，砂井間距減少一半，固結(jié)時間約縮短 3 倍；同一間距條件下，井徑增大一倍，固結(jié)時間約只減少三分之一。其原理是土體的孔隙水通過袋裝砂井豎向排至路基表面，再經(jīng)設(shè)置砂墊層作為橫向排水通道將水排至路基邊溝。排水系統(tǒng)包括豎向排水體（普通砂井，袋裝砂井、塑料排水板帶）和水平排水體（砂墊層） 。在鐵路客運專線中，軟土路基在列車和軌道荷載在作用下，承載力低、不均勻變形大，且變形穩(wěn)定歷時較長在比較深厚的軟土層上，路基沉降往往持續(xù)數(shù)年或更長時間。本設(shè)計緩和曲線段的設(shè)計加寬值取為圓曲線地段加寬值的一半（即 ） 。曲線地段路基頂面加寬計算公式為： 22ABWbc???? (21)式中， A――道床頂面寬度； Δ――道床頂面加寬值； b――道床邊坡在水平面上的投影長度； c――路肩設(shè)計寬度； B――標(biāo)準(zhǔn)路基頂面寬度。 圓曲線地段路基橫斷面設(shè)計在曲線地段，由于曲線軌道的外軌設(shè)置超高，外側(cè)道床加厚，道床坡腳外移，故曲線外側(cè)的路基面應(yīng)予加寬。 直線地段路基橫斷面設(shè)計根據(jù)現(xiàn)行有關(guān)鐵路路基設(shè)計規(guī)范，直線地段路基面寬度取 ，路堤填土高度按 6m 設(shè)計，邊坡坡度取 1:，按照規(guī)范基床表層厚度取值 ，應(yīng)在路基基床表層增設(shè) 5~10cm 瀝青混凝土防排水層，表層總厚度不變，基床底層取厚度 ，基床表層填筑級配碎石，基床底層填料只能用 A、B 組填料或改良土。排水溝的平面布置，必須結(jié)合地形等自然條件，因勢利導(dǎo)，平面上力求短捷平順，以直線為宜，必須轉(zhuǎn)向時，盡量采用較大半徑，徐緩改變方向，保證水流舒暢。根據(jù)我國鐵路客運專線線間距根據(jù)所采用機車車輛類型、運行速度等因素確定為 。 邊坡坡率依據(jù)軟土路基規(guī)范[16]規(guī)定，設(shè)計整個路堤上部邊坡坡率設(shè)為 1:，下部反壓護道坡率設(shè)為 1:，反壓護道與路堤設(shè)計連接處設(shè)置反壓護道平臺，寬度設(shè)為 2m。路基面形狀應(yīng)為三角形，并設(shè)計為由路基面中心向兩側(cè)有 4%的橫向排水坡。本文主要采用 CFG 樁處理地基，對處理后地基進行穩(wěn)定性檢算；應(yīng)用固結(jié)理論進行沉降計算，并對工后沉降進行分析。 我國新建客運專線路基對軟土地基的要求為了滿足高速鐵路設(shè)計速度的要求，必須嚴(yán)格控制路基的工后沉降量，按照《時速 300~350km 客運專線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》 ，有砟軌道路基工后沉降量不應(yīng)大于 5cm，沉降速率應(yīng)小于 2cm/y，無砟軌道地段路基的工后沉降應(yīng)滿足扣減調(diào)整和線路豎曲線圓順的要求，工后沉降一般不應(yīng)超過扣件允許的沉降調(diào)高量15mm。砂井適用于軟土層厚度大于 5m 的軟基處理。 國內(nèi)外軟土地基主要處理方法目前，國內(nèi)外工程中軟土地基處理方法主要包括密實法、換土墊層法、復(fù)合地基法、加筋法和灌漿法，其中密實法包括：堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降水法、電滲法、靜力碾壓法、振動碾壓法、重錘夯實法、強夯法；換土墊層法又稱置換法，包括：粗粒填土墊層、細粒填土墊層；復(fù)合地基法包括：擠密碎石樁、干振碎石樁、砂樁、渣土樁、石灰樁、水泥土樁、CFG 樁、素混凝土樁；加筋法包括：土工織物、加筋土；灌漿法包括：壓力灌漿法等。加固填方施工法。土工聚合物。換土墊層。大部分軟土的滲透系數(shù)在 ；壓縮性高；8610cm/s?到(5)具有觸變性。主要是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少置腐殖質(zhì)所組成的土。、 γ =ω =%、c=20kPa各 3mφ =35176。C,最大凍土深度為 32cm。（4）地震基本烈度K551+460——K580+600 范圍地震基本烈度六度，路基設(shè)計不作防震處埋。 沿線特征資料（1）地形地貌概況K551+460——K580+600 范圍均為松軟地基（自上而下土層參數(shù)分別見下表） ，其中需要設(shè)計的三個斷面分別位于直線段、緩和曲線段（ZH 點與 HY 點中間）和圓曲線段，圓曲線半徑為950m。、運算、繪圖等基本技能得到提高。對于軟土地基上修筑的路堤，為了掌握其工后沉降和橫向變形的發(fā)展規(guī)律，需要進行長期的監(jiān)測。對不處理的軟土路基和處理過的軟土路基進行沉降計算(分層總和法)，比較沉降量的大小，分析影響路基工后沉降的原因，提出為減少路基工后沉降應(yīng)采取的施工措施，如超前預(yù)壓，嚴(yán)格控制施工進度與質(zhì)量等。四、研究內(nèi)容依照客運專線鐵路路基設(shè)計規(guī)范，為滿足等級標(biāo)準(zhǔn)要求的軟土路基上鐵路客運專線路堤設(shè)計的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：、路堤坡面防護設(shè)計五、研究方案根據(jù)鐵路客運專線路基設(shè)計規(guī)范，針對給定的軟土地基資料、線路等級、曲線半徑等指標(biāo)，分別確定直線段，緩和曲線段，圓曲線段的路基寬度、加寬值、線間距等，并選擇合理的邊坡坡度、排水方式、新舊路基的結(jié)合措施等，設(shè)計軟土地基處理措施。所以．對軟土的科學(xué)研究具有重要的現(xiàn)實意義。二、論文意義我國地域遼闊，從沿海到內(nèi)陸、山地到平原，分布著不同的地基土。其次，對路堤邊坡進行了穩(wěn)定檢算，設(shè)計了路基的填筑方案，提出了保證路基基床壓實度的措施。首先，提出了兩種軟土地基加固方案，CFG 樁和袋裝砂井，采用條分法和分層總和法對路基分別進行穩(wěn)定性檢算和沉