【正文】 待已打樁結(jié)硬后開挖檢查其樁身質(zhì)量并量測樁徑。所以在進行 CFG樁復(fù)合地基設(shè)計時，必須同時考慮樁的施工，并了解施工可能出現(xiàn)的問題，以及如何防止這些問題的發(fā)生與施工時采用什么樣的設(shè)備和施工工藝 。 計算單樁承載力 aR ： 樁端落在 第三層粉土 層，端阻力特征值取 1850kPa。樁長可根據(jù)工程實際情況設(shè)計確定，不受施工機械能力和施工條件局限，可操作性好； (4)成樁質(zhì)量可靠，樁長和樁身質(zhì)量可用直接手段進行監(jiān)測； (5)復(fù)合地基中由于樁體材料可以摻入工業(yè)廢料粉煤灰、不配筋以及充分發(fā)揮樁間土的承載能力，工程造價大大降低； (6)施工速度快，文明施工。以置換率 10%計，樁承擔(dān)荷載占總荷載的 15%——30% 樁的承載力主要來自全樁長的摩阻力及樁端承載力，樁越長則承載力越高。根據(jù)工點的地層結(jié)構(gòu)、地基土的物理力學(xué)指標進行沉降分析后 ， 當工后沉降不滿足要求時 ， 如地表下 m 范圍有軟弱土層 ， 而以下無其他軟弱土層時 ， 采用翻挖換填、重型壓路機壓實或沖擊壓實機械壓實至規(guī)范要求的相應(yīng)值 ； 較深或深層松軟土地基主要采用強夯、碎石樁、深層攪拌樁、 CFG樁、旋噴樁或鋼筋混凝土預(yù)制管樁等樁網(wǎng)或樁筏復(fù)合地基、樁筏基礎(chǔ)并聯(lián)合堆載預(yù)壓措 施加固處理。 橋臺與路基問設(shè)置鋼筋混凝土搭板 國外高速鐵路、我國秦沈客運專線及高速公路的大量事實表明。設(shè)計時通常結(jié)合其所處位置的地質(zhì)條件、地形條件 ， 充分考慮施工方案的可行性 ， 進行必要的橫斷面和縱斷面設(shè)計 ， 特別要注意從地基沉降、基床以下路堤、基床結(jié)構(gòu)、軌道結(jié)構(gòu)的縱向過渡評估分析。填料含水量的偏離會對壓實檢測指標產(chǎn)生很大的影響，必須采取有效辦法，精確控制填筑壓實時的含水量，確保壓實質(zhì)量。該方法可以顯著減小橋背路堤填料自身的壓縮變形，減弱對地基的豎向加載作用以及對橋臺結(jié)構(gòu)的水平壓力，從而使填料對地基的變形影響減小。所以，對級配粗粒料的填筑壓實和檢測標準必須進行嚴格規(guī)定，以取保施工質(zhì)量。 如設(shè)計 和施工時沒有相應(yīng)的措施 ， 則往往會造成事故 ， 如軟基上出現(xiàn)的橋臺位移 ， 樁基剪斷等 。其沉降量很小，將產(chǎn)生橋不沉而路沉的不均勻沉降現(xiàn)象，且在車輛動荷載的作用下不均勻沉降繼續(xù)發(fā)展；橋梁通常作為控制工程優(yōu)先施工。 由于地基上的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的不同 ， 產(chǎn)生的沉降和沉降達到的穩(wěn)定所需要的時間是不同的 。 2021年 1月國務(wù)院審議通過的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》及 2021年 10月國務(wù)院常務(wù)會議通過的《綜 合交通網(wǎng)中長期發(fā)展規(guī)劃》確定鐵路發(fā)展目標為：到 2020年全國鐵路營業(yè)旱程達到 12萬公里，其中建設(shè)時速 200公里以上的客運專線達1． 8萬公里，快速客運網(wǎng)總規(guī)模達到 5萬公里以上。 17 畢業(yè)設(shè)計（論文）進度安排： 序號 畢業(yè)設(shè)計（論文）各階段內(nèi)容 時間安排 備注 1 開題報告和外文翻譯 3 周 2 路橋過渡段的處理方案比選 1 周 3 地基處理設(shè)計 3 周 4 摩擦板的設(shè)計 2 周 5 過渡段路堤的設(shè)計 1 周 6 設(shè)計 說明書， 圖紙 繪制 2 周 7 整理設(shè)計成果 2 周 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 審核日期： 年 月 日 18 中文摘要 建設(shè)高速鐵路是我國改革開放建立社會主義市場經(jīng)濟的需要，是國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平提高的需要，也是強化和優(yōu)化現(xiàn)代化綜合運輸體系的需要。 （ 5）褥墊層厚度及材料 一般取 10~30cm為宜，取 30cm。本次設(shè)計工點位于天津特大橋與青滄大橋之間，地形平坦，地勢開闊，以填方為主，路堤中心最大填高 。板后可均勻， 也可漸變。為了減少路堤自身的壓縮性， 降低其工后沉降，在路橋過渡段中填筑強度高、變形小的級配粗粒料。剛度不能均勻漸變的原因主要有以下幾點：設(shè)計方面：由于主客觀原因造成的地質(zhì)鉆探布控過少或鉆探深度不足，未能準確探明軟基范圍和深度，造成軟基處治的理論計算與選用的計算參數(shù)與實際情況不符，導(dǎo)致軟基處治設(shè)計未能達到規(guī)范要求。（ 開題報告應(yīng)在提交系統(tǒng)前一周由導(dǎo)師審查 ） 4．設(shè)計計算 1）根據(jù)工程、地質(zhì)等條件，確定過渡段地基處理的方法，熟悉相應(yīng)的設(shè)計計算理論； ①采用長短樁形式進行過渡段地基處理設(shè)計； ②采用置換率漸變進行過渡段地基設(shè)計。 1 題 目： 高速鐵路路橋過渡段的設(shè)計 適合專業(yè)： 土木工程 指導(dǎo)教師（簽名）： 提交日期： 2021 年 1 月 8 日 學(xué)院： 土建學(xué)院 專業(yè)： 土木工程 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 畢業(yè)設(shè)計（論文）基本內(nèi)容和要求： 一、基本內(nèi)容和要求 按沉降控制為要求的高速鐵路路橋過渡段設(shè)計 。 2) 承載力 驗算 ： ①復(fù)合地基承載力驗算； ②軟弱下臥層承載力驗算。 設(shè)置搭板式路橋過渡段不均勻沉降的常用處治措施，但在多年施工中發(fā) 6 現(xiàn)，即使設(shè)置了搭板也不能有效地控制路橋過渡段的不均勻沉降，其根本的原因是多事 設(shè)計單位未重視 搭板的設(shè)計，搭板設(shè)計不盡合理。包括碎石、沙礫石、水泥石灰穩(wěn)定沙石土、低標號混凝土 等。設(shè)計時，搭板按簡支梁設(shè)置，可使剛性橋臺與柔性路基的剛度逐漸變化。 二、地質(zhì)概況 地層分別為：粘土，厚 2~3m；粉質(zhì)粘土，厚 10~15m；粉土 ，厚 10~12m；粉質(zhì)粘土，厚 7~10m；粉土，未見底；其物理力學(xué)指標見表 1。褥墊材料可用粗砂、中砂、碎石、級配碎石（ 最大粒徑不大于 20mm）。高速、舒適、安全是現(xiàn)今鐵路的發(fā)展方向，而線路的穩(wěn)定與平順是必不可少的條件之一。在全國范圍內(nèi)建成“四縱四橫 鐵路快速客運通道，主要包括京哈客運專線、京滬高速專線、京廣客運專線、杭州 寧波 深圳快速專線、青島 太原客運專線、徐州 鄭州 蘭州客運專線、成都 重慶 武漢 南京快速專線和浙贛客運專線。 對于粉質(zhì)土地基和中 E低壓縮性的黏土地基 ， 其全部完成沉降需要幾年的時間 ； 對于高壓縮性黏土地基 、 飽和軟黏土地基 ， 則其全部完成沉降需要十幾年甚至幾十年 的時間 。路基工程一般是橋梁建成后施工。 （ 6） 軌道技術(shù)狀態(tài)的因素 高速鐵路要求軌上豎向綜合剛度保持均勻一致 ， 即橋上的豎向剛度與路基上的豎向剛度保持一致 。 （ 3） 加筋土路堤法：該方法是通過在路橋過渡段填埋一定數(shù)量的加筋材料，以增加路基強度，大幅度提高路堤剛度。如果該方法與地基處理綜合考慮，可降低地基處理的費 用。 （ 3） 及時填筑并控制好分層厚度。 參考 秦沈客運 專線大多數(shù)路橋過渡段采用在橋臺與路基填土問填筑倒梯形級配碎石的方式進行過渡，過渡段長度不小于 20m。臺后過渡段設(shè)置鋼筋混凝土搭板可顯著改善路基與橋臺在抗垂直變形能力方面的巨大差異，有效實現(xiàn)路基與橋臺的剛度漸變。加固深度需穿透松軟土層至硬層。以置換率 10%計，樁承擔(dān)荷載占總荷載的 40%—— 75% 復(fù)合地基承載力 加固粘性土復(fù)合地基承載力較小，一般為 —— 1倍 承載力提高幅度有較大的可調(diào)高 4倍或更高 變 形 減小地基變形的幅度按較小，總的變形量較大 增加樁長可有效地減小變形，總的變形量小 三軸應(yīng)力曲線 應(yīng)力應(yīng)變曲線變化不呈直線關(guān)系，增加圍壓，破壞主應(yīng)力差增大 應(yīng)力應(yīng)變曲線為直線關(guān)系，圍壓對應(yīng)力應(yīng)變曲線沒有多大影響 路堤的設(shè)計 我國秦 沈客運專線在過渡段大多采用級配碎石填筑，橋臺背后 2 m范圍內(nèi)大型機械壓實困難的情況下，在級配碎石中加入 5％ 的水泥、使用小型機械進行夯實，實踐證明效果良好。 工藝原理 水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘結(jié)強度樁，通過在基礎(chǔ)和樁頂 之間設(shè)置一定厚度的褥墊層使得樁、樁間土共同承擔(dān)荷載，使樁、樁間土和褥墊層一起構(gòu)成復(fù)合地基。 樁周長 ： 3 .1 4 0 .5 1 .5 7pu d m m?? ? ? ?， 底面積 ： 22 23 . 1 4 0 . 5 0 . 1 9 6 2 544p dAm? ?? ? ? 單樁承載力特征值可按下式計算： 12na p sik i p piR u q l q A????———— （ ） 1 2 1 23 , 15 。要根據(jù)場地的性質(zhì)、設(shè)計要求的承載力、變形以及擬建場地周圍環(huán)境等情況綜合考慮施工設(shè)備及施工工藝和控制施工質(zhì)量的措施。 （ 2） 新 打樁 對結(jié)硬的已打樁的影響 在已打樁尚未結(jié)硬時，將標桿埋置在樁頂部的混合料中，將樁體結(jié)硬后，觀測打新樁時已打樁 的 樁頂?shù)奈灰魄闆r。工藝試驗也可綜合工程樁施工進行，需作如下兩種觀測： （ 1） 新打樁對未結(jié)硬的已打樁的影響 在已打樁 的 樁頂表面埋設(shè)標桿，在施打新樁時量測已打樁樁頂?shù)纳仙?，以估算樁徑縮小的數(shù)值。 大量的工程實踐證明， CFG樁復(fù)合地基設(shè)計，就承載力而言不會有太大問題。由于本工程地層條件主要以粘土和粉土為主，采用長螺旋壓灌工藝成孔，初步選用 CFG 樁的直徑為 500mm。 CFG 樁 的 特點 (1)CFG 樁復(fù)合地基承載力提高幅度大，地基變形小； (2)在同一建筑物 基礎(chǔ)中，樁的直徑固定，易于施工； (3)施工工藝包括長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓砼成樁、振動沉管灌注成樁和長螺旋鉆孔灌注成樁。其對比如下： 表 碎石樁與 CFG樁的對比表 碎石樁 CFG樁 單樁承載力 樁的承載力主要靠樁頂以下有效范圍內(nèi)樁周的側(cè)向約束，當樁長大于有效樁長時，增加樁長對提高承載力的作用不大。 （ 3） 松軟土地基 松軟土地基一般不影響路基穩(wěn)定 ， 僅對路基沉降產(chǎn)生一定影響。國外高速鐵路基床表層有的設(shè)有專門的防水層，如日本北陸新干線在基床表面鋪設(shè)有 10cm厚的瀝青砼；德國、法國也在基床表層中設(shè)有隔水層，防止雨水下滲，保護路基。過渡段通常采用適宜的結(jié)構(gòu)形式、優(yōu)質(zhì)填料及較高的壓實標準實現(xiàn)上述目標。 （ 2） 嚴格控制填料含水量。為此，近年來研究發(fā)展了一種減輕結(jié)構(gòu)物自重的工藝方法。但如果使用了優(yōu)質(zhì)填料，而沒有進行充分的壓實，同樣會產(chǎn)生較大的沉降，而不能發(fā)揮過渡段的功能。 橋臺前后由于荷載條件不同 ， 橋臺前沒有荷載 ，橋臺后有填土的水平土壓力的作用 ， 使橋頭受到較大的水平推力 。而橋梁構(gòu)造物多采用樁 基礎(chǔ)或經(jīng)地基處理的擴大基礎(chǔ)等。 路橋過渡段由于結(jié)構(gòu)要求 ， 橋頭路基填筑高度較大 ， 產(chǎn)生的基礎(chǔ)應(yīng)力也較高 ， 因此在路橋過渡段產(chǎn)生的沉降較其他路段大些 。 建設(shè)高速鐵路是我國改革開放建立社會主義市場經(jīng)濟的需要，是國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平提高的需要，也是強化和優(yōu)化現(xiàn)代化綜合運輸體系的需要，為妥善解決大通道運力緊張和城市間旅客運輸開辟了新的途徑。 預(yù)期效果： 路基承載力滿足要求且 過渡段工后沉降達到要求值 5mm 以內(nèi)。 （ 4）樁體強度 3 kcu pRf A? ， kR —— 單樁豎向承載力標準值， kN； pA —— 樁的截面積。 主要參考文獻： [1] 陳果元 ,唐小弟 ,魏麗敏 . 客運專線路橋過渡段沉降規(guī)律的對比分析 [J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報 , 2021,(02) . 9 [2] 李東 . 路橋過渡段施工技術(shù)的處理措施 [J]. 民營科技 , 2021,(02) . 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