新长铁路软土地基工程特性研究
摘要
软土地基由于土颗粒细，孔隙比大，含水量大，孔隙中的水不易排出，所以在这类地基上修建工程主要问题是地基强度低，受荷后变形大，引起构筑物下陷量大，构筑物极易失稳。如果不对软基进行处理或采取的措施不当，不仅加大工程量，花费过高的工程费用，拖长工程建设期限，甚至可能会造成工程失败。
本论文结合新长铁路软土地基处理(袋装砂井，粉喷桩)和现场施工、变形监测，开展路堤荷载作用下软基的工程特性分析及处治效果等的理论与实践的研究，重点研究以下内容：
1．对新长铁路嘎梁河以东DK183+087～DK183+303段进行工程地质勘察工作(包括地质钻探、土工试验和静力触探试验等)，获得了区域地质概况、土体结构、土体(尤其是软土)的物理力学性质指标，揭示了该路段软土的特性。
2．以岩土工程静力分析有限元程序PDSS2000为工具，基于平面变形，空间渗流(Plane Deformation，Spatial Seepage，缩写为PDSS)理论，定量分析了路堤荷载作用下袋装砂井地基、粉喷桩复合地基的变形、孔压等力学响应。
3．详细介绍了袋装砂井、粉喷桩处治软土地基的优缺点，注意事项及完整施工过程。
4．对新长铁路四个断面进行了现场施工中的变形观测，分析了其施工过程中出现较大变形的现象及其原因。
通过上述四个方面的纵横向对比分析与讨论，对袋装砂井、粉喷桩处治软土地基等问题会有一个更全面、更深入的认识，并可得出一些有意义的结论，可供铁路设计部门及施工单位作参考。
Embankments constructed over thick soft cohesive deposits are an important part of civil engineering insfrastructure. Stability, the doformations and time required for consolidation are the major concerns in the design and construction of embankments over soft foundations that typically have both low shear strength and low hydraulic conductivity. Deformatin performance in soft ground under embankment loading has been a great concern for railway engineers.
The following work is carried out combined with the Xin-chang railway comnstruction:
l.The behaviour of embankments over soft foundation using field case to investigated the behaviour of soft soil.
2. The finite element method has proved to be powerful technique for use in the evaluation of embankment behaviour. Based on the plane deformation spatial seepage theory, finite element program PDSS2000 was conducted to interpret the field behaviour of reinforced embankments and carry out sensitivity studies.
3.The advantage, disadvantage and some advice are detailed illustrated using PVC and compose ground.
4.The field observation was taken during construction and the cause of large deformaion was discussed.
Major conclusions drawn from this study can be beneficial to the structural design, supervision, maintenance, and rehabilitation of embankment engineering for raiways. And offer some useful thoughtways, which are referenced and valuable for embankent engineering design over thick soft ground in future.
本论文结合新长铁路软土地基处理(袋装砂井，粉喷桩)和现场施工、变形监测，开展路堤荷载作用下软基的工程特性分析及处治效果等的理论与实践的研究，重点研究以下内容：
1．对新长铁路嘎梁河以东DK183+087～DK183+303段进行工程地质勘察工作(包括地质钻探、土工试验和静力触探试验等)，获得了区域地质概况、土体结构、土体(尤其是软土)的物理力学性质指标，揭示了该路段软土的特性。
2．以岩土工程静力分析有限元程序PDSS2000为工具，基于平面变形，空间渗流(Plane Deformation，Spatial Seepage，缩写为PDSS)理论，定量分析了路堤荷载作用下袋装砂井地基、粉喷桩复合地基的变形、孔压等力学响应。
3．详细介绍了袋装砂井、粉喷桩处治软土地基的优缺点，注意事项及完整施工过程。
4．对新长铁路四个断面进行了现场施工中的变形观测，分析了其施工过程中出现较大变形的现象及其原因。
通过上述四个方面的纵横向对比分析与讨论，对袋装砂井、粉喷桩处治软土地基等问题会有一个更全面、更深入的认识，并可得出一些有意义的结论，可供铁路设计部门及施工单位作参考。
Embankments constructed over thick soft cohesive deposits are an important part of civil engineering insfrastructure. Stability, the doformations and time required for consolidation are the major concerns in the design and construction of embankments over soft foundations that typically have both low shear strength and low hydraulic conductivity. Deformatin performance in soft ground under embankment loading has been a great concern for railway engineers.
The following work is carried out combined with the Xin-chang railway comnstruction:
l.The behaviour of embankments over soft foundation using field case to investigated the behaviour of soft soil.
2. The finite element method has proved to be powerful technique for use in the evaluation of embankment behaviour. Based on the plane deformation spatial seepage theory, finite element program PDSS2000 was conducted to interpret the field behaviour of reinforced embankments and carry out sensitivity studies.
3.The advantage, disadvantage and some advice are detailed illustrated using PVC and compose ground.
4.The field observation was taken during construction and the cause of large deformaion was discussed.
Major conclusions drawn from this study can be beneficial to the structural design, supervision, maintenance, and rehabilitation of embankment engineering for raiways. And offer some useful thoughtways, which are referenced and valuable for embankent engineering design over thick soft ground in future.
引文
[1] 杨顺安，冯晓腊，张聪辰．软土理论与工程．北京：地质出版社．2000
[2] 河海大学，江苏宁沪高速公路股份有限公司．交通土建软土地基工程手册．北京：人民交通出版社．2001
[3] 中国土木工程学会港口工程学会，塑料排水学术委员会．塑料板排水法加固软基工程实例集．北京：人民交通出版社．1999
[4] 曾国熙．地基处理手册．北京：中国建筑工业出版社．1988
[5] 顾晓鲁，钱鸿缙，刘惠珊，汪时敏．地基与基础(第二版)．北京：中国建筑工业出版社．1993
[6] 孙更生，郑大同．软土地基与地下工程．北京：中国建筑工业出版社．1984
[7] 高宏兴．软土地基加固．上海：上海科学技术出版社．1990
[8] 交通部第二公路勘察设计院．公路设计手册——路基(第二版)．北京：人民交通出版社．1996
[9] 曹建，倪风高．萧甬线复线工程中利用袋装砂井加固软土地基．铁道建筑．1998：(2)
[10] 刘美华，尹平．芜(湖)宣(州)高速公路软基处理．合肥工业大学学报(自然科学版)．2000：23(增刊)
[11] 杨学民，赵忠义，陈少平．软土地基处理技术在杭甬高速公路上的应用．黑龙江 交通科技．1997：(3)
[12] 钱让清，刘中平，刘必胜，彭玲，刘吉来．合芜高速公路软土地基处理．合肥工业大学学报(自然科学版)．1998：21(4)
[13] 李应怀．大新高速公路路基质量保证措施综述．山西交通科技．2003：(2)
[14] 张海明，黄树伟．袋装砂井处理软土路基在湛江地区的应用实例．广东公路交通．1999：(增刊)
[15] 蒙庆辉，许永清．袋装砂井与强夯联合加固法在堆场地基中的应用．水运工程．1999：(5)
[16] 沈珠江，朱百里．计算土力学．上海：上海科学技术出版社．1990
[17] 程万钊，赵维炳．排水固结法加固软基研究综述．建筑计算开发．2003：(8)
[18] 沈珠江，易进栋．海滩软土路基的固结变形分析．岩土工程学报．1987：(6)
[19] 陆贻杰，周国钧．搅拌桩复合地基模型试验及三维有限元分析．岩土工程学报．1989：(5)
[20] 林琼．水泥搅拌桩复合地基的特性初探．第八届全国土力学与基础工程学术会
议论文集．上海：同济大学出版社．1991
[21] 张雁，黄强．半刚性桩复合地基性状分析．岩土工程学报．1993：(2)
[22] 段继伟，龚晓南，曾国熙．水泥搅拌桩的荷载传递规律．岩土工程学报．1994：(4)
[23] 马伊磊，张子泉．公路粉喷桩复合地基沉降计算方法的研究．东北公路．1996：(3)
[24] 梁伟平，黄宏伟，陆善飞．粉喷桩固化剂新型材料强度的影响因素．岩土工程学报．1998：(2)
[25] 金宗川．垫层作用下石灰桩复合地基工作性状．岩土工程学报．1998：(2)
[26] 陈强，章宇强，黄志义，洪向东．粉喷桩加固高速公路软土地基的变形规律研究．华东公路．2001：(5)
[27] 陈强，章宇强，黄志义．粉喷桩加固软基的应力特性分析．公路．2001：(10)
[28] 王祥．粉喷桩在深厚软基处理中的试验研究．岩土工程学报．2001：(4)
[29] 宋修广，郭宗杰，刘金章．粉喷桩复合地基的数值计算分析．岩土力学．2002：(4)
[30] 宋修广，徐建胜，韩军．粉喷桩复合地基附加应力场的分析．山东大学学报(工学版)．2003：(4)
[31] 江苏省水文地质工程地质勘察院．新长铁路嘎梁河以东地段路基检验工程地质勘察报告．1999
[32] 铁道部第一勘测设计院．新长线袁东段DK181+900～DK184+500变更设计文件．1998
[33] 谢康和，周健．岩土工程有限元分析理论与应用．北京：科学出版社．2002
[2] 河海大学，江苏宁沪高速公路股份有限公司．交通土建软土地基工程手册．北京：人民交通出版社．2001
[3] 中国土木工程学会港口工程学会，塑料排水学术委员会．塑料板排水法加固软基工程实例集．北京：人民交通出版社．1999
[4] 曾国熙．地基处理手册．北京：中国建筑工业出版社．1988
[5] 顾晓鲁，钱鸿缙，刘惠珊，汪时敏．地基与基础(第二版)．北京：中国建筑工业出版社．1993
[6] 孙更生，郑大同．软土地基与地下工程．北京：中国建筑工业出版社．1984
[7] 高宏兴．软土地基加固．上海：上海科学技术出版社．1990
[8] 交通部第二公路勘察设计院．公路设计手册——路基(第二版)．北京：人民交通出版社．1996
[9] 曹建，倪风高．萧甬线复线工程中利用袋装砂井加固软土地基．铁道建筑．1998：(2)
[10] 刘美华，尹平．芜(湖)宣(州)高速公路软基处理．合肥工业大学学报(自然科学版)．2000：23(增刊)
[11] 杨学民，赵忠义，陈少平．软土地基处理技术在杭甬高速公路上的应用．黑龙江 交通科技．1997：(3)
[12] 钱让清，刘中平，刘必胜，彭玲，刘吉来．合芜高速公路软土地基处理．合肥工业大学学报(自然科学版)．1998：21(4)
[13] 李应怀．大新高速公路路基质量保证措施综述．山西交通科技．2003：(2)
[14] 张海明，黄树伟．袋装砂井处理软土路基在湛江地区的应用实例．广东公路交通．1999：(增刊)
[15] 蒙庆辉，许永清．袋装砂井与强夯联合加固法在堆场地基中的应用．水运工程．1999：(5)
[16] 沈珠江，朱百里．计算土力学．上海：上海科学技术出版社．1990
[17] 程万钊，赵维炳．排水固结法加固软基研究综述．建筑计算开发．2003：(8)
[18] 沈珠江，易进栋．海滩软土路基的固结变形分析．岩土工程学报．1987：(6)
[19] 陆贻杰，周国钧．搅拌桩复合地基模型试验及三维有限元分析．岩土工程学报．1989：(5)
[20] 林琼．水泥搅拌桩复合地基的特性初探．第八届全国土力学与基础工程学术会
议论文集．上海：同济大学出版社．1991
[21] 张雁，黄强．半刚性桩复合地基性状分析．岩土工程学报．1993：(2)
[22] 段继伟，龚晓南，曾国熙．水泥搅拌桩的荷载传递规律．岩土工程学报．1994：(4)
[23] 马伊磊，张子泉．公路粉喷桩复合地基沉降计算方法的研究．东北公路．1996：(3)
[24] 梁伟平，黄宏伟，陆善飞．粉喷桩固化剂新型材料强度的影响因素．岩土工程学报．1998：(2)
[25] 金宗川．垫层作用下石灰桩复合地基工作性状．岩土工程学报．1998：(2)
[26] 陈强，章宇强，黄志义，洪向东．粉喷桩加固高速公路软土地基的变形规律研究．华东公路．2001：(5)
[27] 陈强，章宇强，黄志义．粉喷桩加固软基的应力特性分析．公路．2001：(10)
[28] 王祥．粉喷桩在深厚软基处理中的试验研究．岩土工程学报．2001：(4)
[29] 宋修广，郭宗杰，刘金章．粉喷桩复合地基的数值计算分析．岩土力学．2002：(4)
[30] 宋修广，徐建胜，韩军．粉喷桩复合地基附加应力场的分析．山东大学学报(工学版)．2003：(4)
[31] 江苏省水文地质工程地质勘察院．新长铁路嘎梁河以东地段路基检验工程地质勘察报告．1999
[32] 铁道部第一勘测设计院．新长线袁东段DK181+900～DK184+500变更设计文件．1998
[33] 谢康和，周健．岩土工程有限元分析理论与应用．北京：科学出版社．2002
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