【正文】 （6）控制合理的褥墊層厚度。實(shí)踐表明,拔管速度控制在 112～115 m /min 是最適宜的。長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁施工的坍落度宜為160～200mm，振動沉管灌注成樁施工的坍落度宜為 30～50mm，振動沉管灌注成樁后樁頂浮漿厚度不宜超過 200mm。原材料是否合乎技術(shù)規(guī)范要求，直接影響樁體質(zhì)量的好壞。(3)用攪拌機(jī)拌合水泥、粉煤灰、碎石混合料，檢查其坍落度。(3)選用的水泥、粉煤灰、碎石及外加劑等原材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。(4)調(diào)整樁、土水平荷載的分擔(dān)剛性樁復(fù)合地基不設(shè)置褥墊層時，水平荷載主要由樁來分擔(dān)，隨著褥墊層的設(shè)置和增厚，樁枯承受的水平荷載逐漸減小。????pU 2?dAp?kR =.]/+.)6.2+([.= 計(jì)算復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 可由下式(34)計(jì)算：kspf, kPkspfmARf )1(, ????? （34）式中， ──復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa；kspf,kf──天然地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa；m──面積置換率；p──CFG 單樁截面面積，m ；2 α──樁間土提高系數(shù)， ， 為加固后樁間土承載kspf,??kf力標(biāo)準(zhǔn)值，取 ；β──樁間土強(qiáng)度發(fā)揮系數(shù)，宜按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取值，無經(jīng)驗(yàn)時可取β=～，取 ；kR── CFG 樁單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值，kN。(6)復(fù)合地基變形小復(fù)合地基模量大，沉降量小是 CFG 樁復(fù)合地基的重要特點(diǎn)之一。(3)剛性樁的性狀明顯對柔性樁，特別是散體樁，如碎石樁，砂石樁，它們主要是通過有限的樁長（6～10）d 傳遞垂直荷載。(2)擠密作用CFG 樁身具有一定的粘結(jié)強(qiáng)度，在垂直荷載作用下樁身不會出現(xiàn)壓脹變形，樁承受的荷載通過樁周的摩阻力和樁端力傳到深層地基中。CFG 樁一般不用計(jì)算配筋，并且還可利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作摻和料，進(jìn)一步降低了工程造價。 (2)施工所用鋼套管的內(nèi)徑宜略大于砂井直徑，以減少施工進(jìn)程中對地基土的擾動。 袋裝砂井的平面布置及砂墊層砂井的平面布置，采用等邊三角形的較多，這種布置比正方形排列更為緊湊、本設(shè)計(jì)中也采用三角形布置，其平面布置圖如圖 31 所示。井距是指兩砂井中心間的距離，砂井間距為 ～。并且由于編織袋是一個整體，能保證砂井的連續(xù)性和密實(shí)性，不會因地基變形而切斷，使用效果良好。 袋裝砂井法 袋裝砂井的概念袋裝砂井，就是事先將柔性編織物按地基加固深度做成長袋，在地面上灌砂后放入孔中，或?qū)⒖沾湃肟字腥缓笥脡嚎s空氣灌砂，其中砂井使用含泥量小于 3%的砂粘土在地面上搭架灌入砂袋，成孔后放入孔中，砂袋高出地面30cm，再鋪一層 30cm 厚的砂墊層，最后鋪土工格柵。第 3 章 客運(yùn)專線軟土地基處理軟土是淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱，它是在靜水和非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成的土。圓曲線地段線路路基頂面需要加寬值由參考文獻(xiàn)[1]查得，Ⅰ級鐵路、半徑 8000m 圓曲線外側(cè)路基頂面需加寬 ，即圓曲線的路基頂面寬度為 ，其它尺寸與直線段相同。 基床厚度客運(yùn)專線一般采取基床厚度表層 ，基床底層厚度 ，本設(shè)計(jì)路堤厚度采用 。 線間距由于高速列車運(yùn)行時會產(chǎn)生列車風(fēng)，相鄰線路高速列車相向運(yùn)行所產(chǎn)生的空氣壓力沖擊波易振碎列車的玻璃，旅客感到不舒服，甚至影響列車運(yùn)行的平穩(wěn)性，因此高速線路的線間距較普通鐵路有所增大，確定線間距標(biāo)準(zhǔn)是個靈活性相當(dāng)大的問題，線間距窄，會車壓力波大，對機(jī)車車輛的設(shè)計(jì)和制造提出了很高的要求，但可以節(jié)省土建工程投資。地質(zhì)條件：K551+460—K580+600 段均為松軟地基，必須考慮軟弱地基處理；沿線地下水發(fā)育，地表水豐富，大氣降水補(bǔ)給充足。CFG 樁（水泥粉煤灰碎石樁）是指用振沖、沖擊或水沖等方法在軟弱地基中成孔后，將水泥、粉煤灰、碎石、石屑（砂）加水拌和形成的混合料灌注壓入已成的孔中，形成較大直徑的樁體，從而與周圍軟土形成復(fù)合地基，它是近年來新開發(fā)的一種地基處理技術(shù)。深層攪拌法。置換及拌入。含水量在 34%～72%之間，孔隙比在～ 之間，飽和度一般大于 95%，液限一般為 35%～60%，塑性指數(shù)為13～30，天然容重在 16～19kN/m3；(3)壓縮系數(shù)為 ，屬于高壓縮性土；?(4)透水性差。、 γ =各 ω =%、 c=5kPaφ =10176。（3）水文條件沿線地下水發(fā)育，地表水豐富，由大氣降水補(bǔ)給，水量一般比較充足。，鞏固和加強(qiáng)已學(xué)專業(yè)理論知識，加深理解。本課題采用條分法作圖進(jìn)行分析。軟土廣泛分布在我國東南沿海．環(huán)渤海和大部分內(nèi)陸地域，給鐵路工程施工帶來了十分大的影響和困難，若處理不好將會帶來極大的資源浪費(fèi)，因此成為鐵路工程必須解決的重要問題之一。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(jìn)行穩(wěn)定性檢算和沉降計(jì)算, 并對它們進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，最后提出減少工后沉降的措施。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。四、研究內(nèi)容依照客運(yùn)專線鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范，為滿足等級標(biāo)準(zhǔn)要求的軟土路基上鐵路客運(yùn)專線路堤設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：、路堤坡面防護(hù)設(shè)計(jì)五、研究方案根據(jù)鐵路客運(yùn)專線路基設(shè)計(jì)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(jì)軟土地基處理措施。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(jìn)行長期的監(jiān)測。 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(jì)的三個斷面分別位于直線段、緩和曲線段（ZH 點(diǎn)與 HY 點(diǎn)中間）和圓曲線段，圓曲線半徑為950m。C,最大凍土深度為 32cm。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。換土墊層。加固填方施工法。砂井適用于軟土層厚度大于 5m 的軟基處理。本文主要采用 CFG 樁處理地基，對處理后地基進(jìn)行穩(wěn)定性檢算；應(yīng)用固結(jié)理論進(jìn)行沉降計(jì)算，并對工后沉降進(jìn)行分析。 邊坡坡率依據(jù)軟土路基規(guī)范[16]規(guī)定，設(shè)計(jì)整個路堤上部邊坡坡率設(shè)為 1:，下部反壓護(hù)道坡率設(shè)為 1:，反壓護(hù)道與路堤設(shè)計(jì)連接處設(shè)置反壓護(hù)道平臺，寬度設(shè)為 2m。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。 圓曲線地段路基橫斷面設(shè)計(jì)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。本設(shè)計(jì)緩和曲線段的設(shè)計(jì)加寬值取為圓曲線地段加寬值的一半（即 ） 。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。井徑比 n 范圍 15～30 見文獻(xiàn)[4]。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 。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。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(jī)械制成的可變強(qiáng)度樁。如圖 32 所示。(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(dú)立基礎(chǔ)，也可用于筏基和箱形基礎(chǔ)。這樣的排水過程可延續(xù)幾個小時。 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。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(jī)理相近，樁間土不能充分發(fā)揮作用。CFG 樁處理軟土路基的布置圖見附錄 B02 號圖紙。(1)機(jī)械按設(shè)計(jì)樁位就位。(6)機(jī)械移位。粉煤灰質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到二級以上，燒失量 8%。這一點(diǎn)可在塔架上端懸掛一測錘進(jìn)行校核。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。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。（5）樁距、樁長的要求。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。 黃砂必須滿足 Ⅱ區(qū)中砂要求，含泥量3%。施工樁頂標(biāo)高宜高于設(shè)計(jì)標(biāo)高 50cm，浮漿厚度不超過 20cm。 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。褥墊層材料采用中砂。=4, kPa =9+ 96。在樁長、樁徑確定后，計(jì)算樁間距之前需確定天然地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 、計(jì)算單樁承載力 和計(jì)算復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 。(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。當(dāng)?shù)鼗休d力較高，荷載又不大時，可將樁長設(shè)計(jì)得短一點(diǎn)，荷載大時可設(shè)計(jì)得長一些。CFG 樁對獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏基都適用。(5)袋裝砂井施工允許偏差按表 31 的要求?？傻? ?????HtCTV61..??tNV豎向固結(jié)度為： %??eeUNV 徑向固結(jié)度計(jì)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。砂井的平面布置有兩種形式：正方形和三角形排列。 袋裝砂井的設(shè)計(jì) 袋裝砂井直徑的確定砂井直徑一般為 7～12cm，本設(shè)計(jì)中取砂井直徑為 7cm。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)。 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(qiáng)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。 緩和曲線段路基橫斷面設(shè)計(jì)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。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。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 。 路肩寬度設(shè)定路肩雖不直接承受列車荷載作用，但它對保證路基受力部分的穩(wěn)定十分重要，路肩寬度取決于以下幾個因素：(1).路基穩(wěn)定的需要，特別是浸水以后路堤邊坡的穩(wěn)定性；(2)養(yǎng)護(hù)維修的需要；(3)保證行人的安全，符合安全退避的要求；(4)為路堤壓密與道床邊坡坍落留有余地。所以，對軟土地基的處理要更加嚴(yán)格，關(guān)鍵是要控制沉降和穩(wěn)定性，滿足規(guī)范的要求。由于這種砂井在飽和軟粘土中起排水通道的作用，又稱排水砂井。國外主要的處理方法有：真空堆載聯(lián)合預(yù)壓技術(shù)。對一般建筑物和鐵路路基基底應(yīng)采取相應(yīng)的處理措施。5 設(shè)計(jì)需提交的成果 （1）計(jì)算分析部分：提交計(jì)算依據(jù)、方法、模型（物理、數(shù)學(xué)） 、結(jié)果以及結(jié)果分析等，含文字、公式和圖表； （2）方案設(shè)計(jì)部分：提交設(shè)計(jì)依據(jù)、具體方案，含文字和圖表等； （3）英語專題翻譯部分：提交原文（pdf 格式或復(fù)印件，不要 word 格式）和譯文； （4）將以上內(nèi)容整理形成排版，最后按照教務(wù)處編印的畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊要求的次序和格式裝訂成冊。其中 5~9 月份降水集中，全年最多風(fēng)向?yàn)闁|南向，極端最高氣溫 37176。 設(shè)計(jì)的要求1）制定設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃，并嚴(yán)格執(zhí)行，按期獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)；2）設(shè)計(jì)方法與步驟，可參看設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，對于設(shè)計(jì)疑難問題，首先應(yīng)獨(dú)立思考與查閱有關(guān)參考資料，確實(shí)不能解決時，可向指導(dǎo)教師提出答疑；3）共需完成圖紙 8 張，計(jì)算機(jī)繪圖 2～4 張，手工圖圖紙用鉛筆繪制或墨繪，力求線條均勻，粗細(xì)分明，書寫工整，尺寸齊全；4）翻譯英文專題資料不少于 3000 漢字；5）熟悉客運(yùn)專線路基設(shè)計(jì)的特殊要求，了解軟土路基工后沉降的控制方法；6）掌握鐵路路基設(shè)計(jì)的規(guī)范和方法；7）能夠結(jié)合施工方案進(jìn)行路基穩(wěn)定性計(jì)算和沉降計(jì)算；8）熟練運(yùn)用所學(xué)知識分析實(shí)際工程問題；9）提出的方案需要說明理由或依據(jù)，應(yīng)該考慮其技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)性； 10）提出的方案應(yīng)該考慮其可行性。路堤坡面防護(hù),主要采用植物防護(hù)，砌石防護(hù)，土工合成材料防護(hù)等。在軟土地基上修筑路堤，不僅沉降量大，而且時間長，還可能會產(chǎn)生各種破壞失穩(wěn)現(xiàn)象，如施工期發(fā)生路堤開裂、坍塌；施工及運(yùn)營期間出現(xiàn)長期不斷的路堤沉降、滑移等現(xiàn)象。設(shè)計(jì)成果滿足相關(guān)客運(yùn)專線的規(guī)范要求,設(shè)計(jì)方案和施工方法是比較合理的。最后提出了路基變形監(jiān)測方案。三、國內(nèi)外現(xiàn)狀由于軟土壓縮性大、強(qiáng)度低、含水量大、滲透性低、孔隙比大，在軟土地基上修筑鐵路客運(yùn)專線路堤，是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)?；脖韺蛹庸谭雷o(hù)：基床表層采用優(yōu)質(zhì)改良土進(jìn)行填筑，我國鐵路客運(yùn)專線路基基床表層填料采用級配砂礫石和級配碎石，另外用土工格柵等加固材料進(jìn)行加固。七、進(jìn)度安排