【正文】 n是土體中空隙體積與土的三相體2VE積的比值，而壓實系數(shù)K是指工地碾壓時達到的干容重與相應(yīng)的擊實試驗得到的最大干容重之比，即相對理論壓實的比例，均反映土體的松密程度；地基系數(shù) ：是30K表示土體表面在平面壓力作用下產(chǎn)生的可壓縮性的大小，是我國原有鐵路規(guī)范對路基壓實質(zhì)量的強度檢測指標；變形模量 是通過圓形承載板和加載裝置對地面進行2vE第一次加載和卸載后，再進行第二次加載，測得的應(yīng)力— ?之間的位移割線斜率確定，用來分析土體的變形性質(zhì)和承載能力；動態(tài)變形模max0?量 是指土體在一定大小的豎向沖擊力 和沖擊時間 作用下抵抗變形能力的參vdEsFts數(shù)，可直接用于評判路基的壓實質(zhì)量。雖然地基系數(shù)值 是反映路基土強度及變形關(guān)系的參數(shù)，但試驗的荷載—沉30K降曲線是一次加載得出的，其沉降包括了填料的彈性變形和塑性變形。計算變形模量 的荷載沉降曲線是在逐級加載后，逐級卸載，再二次加載得出，可認為其沉30K降(變形)消除了填料的塑性變形，測試結(jié)果離散性小，更能反映路基土的真實強度，比地基系數(shù) 更科學(xué)、更合理。靜態(tài)變形模量 和地基系數(shù) 都是采用小于30 2VE30K300mm的靜態(tài)平板載荷試驗儀，通過在壓實填土表面做靜壓試驗測得，二者反映的都是靜態(tài)應(yīng)力作用下土體抵抗變形的能力，而鐵路路基承受的是列車運行時產(chǎn)生的動荷載，采用 可以有效地反映列車在高速運行條件下產(chǎn)生的動應(yīng)力對路基的真實作vdE用狀況，是客運專線路基質(zhì)量檢測的發(fā)展方向。表22是客運專線路基填筑質(zhì)量檢測參數(shù) 、 ： 與三項指標的對比情況。30K2vd16 / 59表22 、 與 三項指標的對比30K2vEd項目 2vEvdE載荷板直徑 300㎜ 300㎜ 300㎜預(yù)加載 （） 第二次加載 三次沖擊荷載與地面接觸耦合 一般 好 差加載等級 不少于6級 動態(tài)施加脈沖 寬度18ms項目 30K2vEvdE加載控制當1min 的沉降量不大于該級荷載沉降量的1% 時加下一級荷載 120s 后加下一級荷載最大荷載或終止試驗加載的標準㎜ 或荷載強度超過估計的現(xiàn)場實際最大接觸壓力，或達到地基屈服點 或沉降大于 5㎜ 計算公式??為 曲線上s?s=㎜所對應(yīng)的荷載Ev2=（ + )1?max02?為最大平均標準應(yīng)max0?力， , 為待定系數(shù)12=,svdE為實測荷載板下沉幅值 客運專線無砟軌道路基沉降的控制要求 沉降控制標準客運專線路基作為無砟軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，對路基的沉降變形非常敏感，要求沉降控制在非常小的范圍內(nèi)。我國擬建的客運專線無砟軌道在汲取國外沉降控制經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，圍繞線路運營、結(jié)構(gòu)允許變形，從路基竣工后扣件可調(diào)整的總沉降量，20m 結(jié)構(gòu)長度范圍內(nèi)的不均勻沉降、路基與橋涵之間差異沉降形成的錯臺，以及軌道結(jié)構(gòu)單元之間形成的折角等多方面對路基變形都作出了嚴格規(guī)定，如表 2表24。17 / 59 表23 工后沉降及沉降差控制標準 表 24 路基工后沉降控制標準設(shè)計速度kmh 1 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 30300／350 有砟軌道 50 30 20250 ／300／ 350 無砟軌道工后沉降≯l5mm；長度大于20 m沉降比較均勻路基，工后沉降量≯30mm，且R sh≥ sj 。路橋、路隧間差異沉降≯5 m，折角≯1／1000 客運專線無砟軌道路基的填料要求針對快速鐵路對填料及壓實標準的高要求，一方面要在施工中積累資料，同時需要開展大量的室內(nèi)外試驗研究工作，研究制定填料適用性試驗方法與判別標準，建立一套適合我國地域特點，適用于路基設(shè)計，施工的填料分類。由于地域不同，路基填料也千差萬別，這就要求在勘測設(shè)計階段和施工前對土源進行詳細判別。工程實踐表明，采用優(yōu)質(zhì)的填料可以減少路基的后期沉降，且有較高的安全儲備，能保證路基穩(wěn)定。國內(nèi)外對高速鐵路的路基沉降觀測結(jié)果也表明，采用級配良好的粗顆粒填料可大大減少路堤的后期沉降，因此，只要能滿足上述要求者才可作為高速鐵路路堤填料。細顆粒含量兩個指標來劃分的，并考慮與壓實要求相關(guān)性質(zhì)和適用條件分成A、B、C、D、E五個組，如表2－1所示。其中，D組為高液限粉土、粉質(zhì)粘土、粘土，很少用作填料：E組為有機土類，不能作為填料。21 我國鐵路路基填料分類組別填料 A組 B組 C組 碎石類級配良好的碎石、含土碎石級配不好的碎石、含土碎石，細粒含量為15%30％的土質(zhì)碎細粒含量大于30％的土質(zhì)碎石一般情況允許工后沉降均勻地基長20m ?允許工后沉降 不均勻沉降 錯臺差異沉降 折角㎜15?30㎜?m205mm?10?18 / 59石礫石類級配良好的粗圓礫、粗角礫、細圓 礫、細角礫，級配良好的含土粗圓礫、含土粗角礫、含土細圓礫、含土細角礫級配不好的粗圓礫、粗角礫、細圓礫、細角礫，級配不好的含土粗圓礫、含土粗角礫、含土細圓礫、含土細角礫、細粒含量為15%30%的土質(zhì)粗圓礫、土質(zhì)粗角礫、土質(zhì)細圓 礫、土質(zhì)細角礫細粒含量大于15‰30％的土質(zhì)粗圓礫、土質(zhì)粗角礫、土質(zhì)細圓礫、土質(zhì)細角礫砂類土級配良好礫砂、粗砂、中砂，含土礫砂、含土粗砂、含土中砂級配良好細砂，級配不好的礫砂、粗砂、中砂、細粒含量大于15％的含土礫砂，含土中砂，含土粗砂級配不好的細砂，含土細砂，粉砂細粒土 低液限粉土，粉質(zhì)黏 土，黏土路基填料和壓實質(zhì)量也是控制路基沉降的一個方面，填料選擇和壓實質(zhì)量控制不好，將會加大路基的工后沉降或路基與結(jié)構(gòu)物之間的不均勻沉降。國內(nèi)有關(guān)客運專線及高速鐵路的規(guī)范已對無砟軌道路基填料及壓實標準進行了嚴格的限定：基床表層采用級配碎石，基床底層采用A、B組填料或改良土；基床以下的路堤應(yīng)優(yōu)先選用A、B組填料和C組的塊石、碎石、礫石類填料，當選用C組細粒土填料時應(yīng)根據(jù)土源性質(zhì)進行改良后填筑。設(shè)計施工中應(yīng)嚴格限制填料粒徑，特別是A、B組填料，個別線在施工過程中反映填料粒徑過大(但滿足規(guī)范要求的基床底層不大于10cm，基床以下不大于15cm)，填料難以達到壓實標準，建議基床底層填料粒徑不大于5cm，基床以下不大于10cm作為控制標準。 沿線土質(zhì)較差地段宜首選遠運粗粒土填筑路基，其次是物理改良和級配改良．應(yīng)慎用少用化學(xué)改良土，化學(xué)改良土從經(jīng)濟效應(yīng) 、工期效應(yīng) 、環(huán)保效應(yīng)等方面考慮都不宜大量采用，且填筑質(zhì)量難以保證，化學(xué)改良土的水穩(wěn)定性對路基本體壓密沉降的影響程度很難預(yù)見。 通過地基設(shè)計來控制黃土路基沉降 樁網(wǎng)地基設(shè)計19 / 59對在地基部分土體中設(shè)置的豎直向增強體“ 樁”是受力主體，與樁間土形成樁土加固區(qū)，承擔上部荷載，并傳遞到下部較為堅硬的持力層上。在該加固區(qū)上部鋪設(shè)含高強度土工合成材料的加筋墊層“ 網(wǎng)”，形成柔性拱區(qū)(上部與下部之間的柔性土拱過渡區(qū))。樁網(wǎng)復(fù)合地基中的樁起承載作用，是力學(xué)要求；而高強度網(wǎng)則是結(jié)構(gòu)要求，目的是調(diào)整樁土豎向荷載分擔比與樁土應(yīng)力比使樁—網(wǎng)—土協(xié)同作用，共同承擔荷載以減小整體沉降及不均勻沉降。高速鐵路典型的“樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)地基”體系主要由以下四部分共同組成：(1)上部路堤；(2)中間網(wǎng)墊層；(3)下部樁及樁間土；(4)下部樁土復(fù)合地基加固區(qū)下的天然軟土層或持力層。其中的核心部分是樁和網(wǎng)。 CFG 樁樁網(wǎng)復(fù)合地基CTG樁(Cement Fly．a(chǎn)sh Gravel Pile)是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱．它是由水泥、粉煤灰、碎石樁、石屑或是砂加水拌和形成的高粘結(jié)強度樁，和樁間土、網(wǎng)墊層一起形成樁網(wǎng)復(fù)合地基．通過調(diào)整水泥摻量及配比，其強度等級在C15～C25之間變化，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型．CTG樁復(fù)合地基實驗研究是建設(shè)部“七五”計劃課題，于1988年立題進行實驗研究，并用于工程實踐．該技術(shù)已在全國23個省，市廣泛推廣應(yīng)用，據(jù)不完全統(tǒng)計，該技術(shù)已在1000多個工程中應(yīng)用。和樁基相比，由于CFG樁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，工程造價一般為樁基的 ～ ，經(jīng)濟效益和社會效益非常顯著 【2】 。312CFG樁復(fù)合地基減小工后沉降的主要原理表現(xiàn)在以下三個方面： 通過在土體中打設(shè)CFG剛性樁，使樁土承擔不同的應(yīng)力，樁承擔較多，而土承擔較少，減少了土體所承受的荷載， 從而減少了土體的壓縮量；通過 CFG樁對土體的擠密作用及對樁周土體的脫水作用等，改善周圍土體的顆粒大小及其物理力學(xué)性能指標；部分荷載通過CFG樁體傳遞至相對承載力較高壓縮層較低的下臥層，在加固區(qū)土層壓縮量減小的同時，下臥層的壓縮量會相應(yīng)有所增加。碎石樁系散體材料，本身沒有粘結(jié)強度，主要靠周圍土的約束傳遞基礎(chǔ)傳來的，對樁的約束作用越差，樁傳遞垂直荷載的能力越弱．CFG樁針對碎石樁承載特性的一些不足，加以改進而發(fā)展起來的．CFG樁采用螺旋鉆機或振動沉管樁機等設(shè)備進行成孔，是一種具有較高粘結(jié)強度的剛性樁．與一般的柔性樁復(fù)合20 / 59地基相比，用CFG樁處理地基時，可大幅度提高地基承載力，并可通過調(diào)節(jié)復(fù)合地基樁長、樁距及樁體材料配比等指標較大幅度調(diào)節(jié)復(fù)合地基承載力的變化區(qū)間，特別是天然地基承載力較低而設(shè)計要求的承載力較高，用柔性樁復(fù)合地基難以滿足設(shè)計要求時，CFG樁復(fù)合地基則有明顯的優(yōu)勢．CFG樁復(fù)合地基可用于填土，飽和及非飽和粘性土，松散砂土等。它是一種低強度砼樁，可以充分利用樁間土的承載力，共同作用并可傳遞荷載到深層地基中去，具有較高的承載力，承載力提高幅度在～3倍，由于通過CFG樁處理過的復(fù)合地基具有承載力高、沉降變形小、變形穩(wěn)定快、工藝性好、灌注方便、易于控制施工質(zhì)量和工程造價較低等特點，因此具有較好的技術(shù)性能和經(jīng)濟效果。由于CFG樁復(fù)合地基技術(shù)具有以上施工速度快、工期短、質(zhì)量容易控制、工程造價低廉的特點，目前已經(jīng)成為北京及周邊地區(qū)應(yīng)用最普通的地基處理技術(shù)之一． CFG樁一般不用計算配筋，并且還可利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作摻和料，進一步降低了工程造價．CFG樁適用范圍較廣，就基礎(chǔ)型式而言，CFG樁既可適用于條形基礎(chǔ)、獨立基礎(chǔ)，也可用于筏基和箱型基礎(chǔ)；就土性而言，CFG樁可用于處理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質(zhì)土等地基。既適用于擠密效果好的土，又適用于擠密效果差的土，具有加速土體固結(jié)、沉降變形小、沉降穩(wěn)定快等特點． CFG樁樁網(wǎng)復(fù)合地基主要工程特性(1)承載力提高幅度大、可調(diào)性強。CFG樁樁長可以從幾米到20多米，并且可全長發(fā)揮樁的側(cè)阻力，樁承擔的荷載占總荷載的百分比可在40～75％之間變化，使得復(fù)合地基承載力提高幅度大并具有很大的可調(diào)性。當?shù)鼗休d力較高時，荷載又不大，可將樁長設(shè)計得短一點，荷載大時樁長可設(shè)計得長一些．特別時天然地基承載力較低而設(shè)計要求得承載力較高，用柔性樁復(fù)合地基一般難以滿足設(shè)計要求，CFG樁復(fù)合地基則比較容易實現(xiàn)．(2)適應(yīng)范圍廣。CFG樁可用于填土、飽和及非飽和粘性土，既可用于擠密效果好的土，又可用于擠密效果差的土．當其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；當其用于不可擠密土?xí)r，承載力的提高只與置換作用有關(guān)．當土是具有良好擠密效果的砂土、粉土?xí)r，振動可使土擠密，樁間土承載力可有較大幅度的提高，CFG樁是適合的。(3)剛性樁的性狀明顯。對柔性樁，特別時散體樁，如碎石樁、砂石樁，它們主要是通過有限的樁長來傳遞垂直荷載。當樁長大于某一個數(shù)值后，樁傳遞荷載的作用已顯著減小。CFG樁像21 / 59剛性樁一樣，可全長發(fā)揮側(cè)阻，樁落在好的土層是時，具有明顯的端承作用。對于上部軟下部硬的地質(zhì)條件，碎石樁將荷載向深層傳遞非常困難，而CFG樁因為具有剛性樁的性狀，向深層土傳遞荷載時其重要的工作特性。(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．較好透水層上面還有透水性較差的土層時，剛剛施工完的CFG樁將是一個良好的排水通道，孔隙水將沿著樁體向上排出，直到CFG樁體結(jié)硬為止。(5)時間效應(yīng)。利用振動沉管施工，將會對周圍土產(chǎn)生擾動，特別是對靈敏度較高的土，會使結(jié)構(gòu)破壞、強度降低．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)．在復(fù)合地基的承載力提高期間，既包含了樁間土結(jié)構(gòu)強度的恢復(fù)，也包括了樁、土間相互作用的加強．加固后地基士的含水量、孔隙比、壓縮系數(shù)均有減小，重度和壓縮模量有所增大．對于粉砂層振密效果比較明顯，可大幅度提高樁間土的承載能力，有松散狀態(tài)變?yōu)橹忻懿⒔咏軐崰顟B(tài)。(6)復(fù)合地基變形小。復(fù)合地基模量大、地基沉降量小是CFG樁復(fù)合地基重要特點之一．對于上部和中間有軟弱土的地基，用CFG樁加固，樁端放在好的土層上，可以獲得模量很高的復(fù)合地基，上部構(gòu)造物的沉降不大。 樁網(wǎng)復(fù)合地基的加固(1)樁網(wǎng)復(fù)合地基加固機理。樁網(wǎng)復(fù)合地基是指在地基處理過程中，下部土體得到豎向增強體“樁” 的加強形成復(fù)合地基加固區(qū)，在樁頂?shù)玫剿较蛟鰪婓w “網(wǎng)” 的加強形成復(fù)合地基加固區(qū)，從而使網(wǎng)、樁、土三者協(xié)同作用，構(gòu)成一個整體共同承擔上部荷載的人工地基。樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)由5部分組成：①上部路堤填土；②網(wǎng)或由網(wǎng)組成的加筋土；③網(wǎng)與樁頂之間的砂石墊層；④樁土加固區(qū)；⑤樁底下部的天然地基或持力層。樁網(wǎng)復(fù)合地基由4部分組成：①拱上路堤填土；②柔性拱區(qū)；③樁土加固區(qū)；④下臥層。突出強調(diào)樁、網(wǎng)、土三者在承擔荷載過程中的協(xié)同作用，這與以往強調(diào)樁、輕視網(wǎng)、