中南通道跨京沪铁路特大桥桥址区第四系半成岩基本承载力分析

半成岩主要是指第三系上新统以及第四系下、中更新统的砂砾岩,砂岩,泥岩等,结构特殊;由于沉积岩形成最后一道过程为压密成岩,半成岩压密状态介于土层与正常的岩石之间,所以称为半成岩;半成岩作为一类特殊岩石,国内现行的各种规范对其基本承载力如何确定尚未作出明确的规定.以中南通道跨京沪铁路特大桥桥址区对第四系中更新统半成岩(粉砂质泥岩)基本承载力的确定,以及岩石抗压、标贯和土工试验等多种测试手段获取的大量数据资料,结合有关规范和文献,提出了确定半成岩类岩石基本承载力的思路和方法,给出了设计建议值.     

晋中盆地第四系地基土标准贯入试验与物理及力学参数关系的研究

山西晋中盆地内第四系地层分布广泛。依托晋中盆地内某铁路通道工程,通过现场标准贯入试验和室内土工试验,对该地区第四系地基土的标准贯入试验与部分物理及力学参数的相互关系进行研究,给出了拟合关系式及相关系数。研究成果表明:(1)修正后的标准贯入试验击数与地基土的孔隙比、液性指数和压缩系数呈反比的线性关系;(2)与压缩模量、内摩擦角和黏聚力呈正比的线性关系;(3)拟合关系式的线性相关系数均较高,说明山西晋中地区第四系地基土的上述物理及力学参数均可以用修正后的标准贯入试验击数进行定量预算。     

超浅埋、新黄土地质隧道初期支护安全性检算数值分析

蒙华铁路建华镇隧道出口段DK303+235~+245,初期支护喷射混凝土设计等级为C25,经检测DK303+241下台阶右侧边墙初支混凝土强度为21.8MPa,未达到设计要求,隧道所在范围内地层主要为第四系上更新统砂质新黄土;上更新统坡积土加角砾,碎石土;全新统冲洪积砂质新黄土;上更新统风积砂质老黄土;中更新统洪积黏质老黄土;侏罗纪中统砂岩、泥岩该段属于Ⅴ级围岩,DK303+235~+245段覆土厚度为h=11.32 m,属超浅埋段,检算结果表明:DK303+241隧道下台阶右侧边墙的初支混凝土强度值为21.8MPa,小于设计强度25MPa,但其安全系数均大于规范规定的2.4,该处隧道初期支护结构安全。这一安全性检算数值分析对类似条件下的隧道检算具有一定的参考价值。     

工程地质勘察中的标准贯入试验

标准贯入试验是国内外通用的一种工程地质勘察的原位测试方法。对标准贯入试验中存在的问题,单靠理论是难以完全解决的,标准贯入试验的应用要建立在经验关系的基础之上。结合其它试验方法对比分析了标准贯入试验在工程应用中的优越性。     

预留核心土在湿陷性黄土隧道中的应用

神华准池铁路隧道地质条件复杂,隧道穿越第四系上更新统黄土,黄土具有湿陷性,施工难度大,控制隧道的沉降变形是湿陷性黄土隧道施工的关键。采用大断面化小断面的施工方法CD或CRD法均能有效地控制隧道的沉降变形,但成本较高,采用环形预留核心土法施工,既能有效控制沉降变形又能节约施工成本。     

客货共线铁路路基基床底层承载力分析

在客货共线铁路路基设计中,经常遇到填土高度小于路基基床厚度的低路堤、挖方路堑,现行设计规范规定了基床底层范围内的天然地基静力触探比贯入阻力、天然地基基本承载力两项判定指标,如不满足该两项标准,就应进行换填、改良或加固处理。很多设计者在使用该标准时提出了疑问,本文旨在对此问题进行分析落实。通过计算Ⅰ、Ⅱ级铁路不同设计速度对应的动荷载和轨枕底部应力,采用布辛尼斯克公式算出了基床底层顶面及其以下不同深度处的应力,并根据动强度与静强度的关系确定出了基床底层的基本承载力新标准值,建议设计规范采用该新值后取消静力触探比贯入阻力指标。     

武广客运专线红黏土地基压缩模量确定方法研究

研究目的:铁路客运专线无砟轨道路基对工后沉降要求严格,为准确获取武广客运专线红黏土地基沉降检算所需的参数,本文拟通过对红黏土地基室内土工试验及现场静力触探试验、标准贯入试验原位测试指标进行对比分析,确定红黏土地基压缩模量的有效方法,确保工程质量.研究结论:通过试验研究和对比分析表明,武广客运专线红黏土地基压缩模量与标准贯入击数N之间有良好的相关关系,相关系数达到0.85以上.对于红黏土地基上部硬塑土层,通过建立两者间经验公式,采用标准贯入试验击数对室内试验压缩模量E<,s>结果进行适当修正,可以较准确地确定红黏土地基压缩模量,以减小钻探取样及室内土工试验工作量,并有效减小因常规方法勘探取样土样质量不佳造成室内试验值偏低等问题.     

基于中美规范对地基土液化等级判定的探讨

研究目的:地震会导致饱和砂土出现液化现象,从而使得地基失去承载力,造成建筑物产生不均匀沉降。我国现行《建筑抗震设计规范》(2016版)(GB 50011—2010)(以下简称《建筑抗规》)以标准贯入试验作为判别方法,采用液化指数将地基液化程度划分为三级。美国国家地震研究中心也提出了基于贯入度试验数据评估土体液化的方法,但没有液化等级这一综合性判定地基液化程度的指标,缺乏一定的实用性。本文结合孟加拉铁路工程项目实例,分别对砂土液化区域进行取样,并就同一批样品分别按中、美规范进行各土层液化判别试验,通过对比大量试验数据后,采用美标的评估数据建立适用于本工程的LPI(液化指数)表达式。研究结论:(1)从Idriss和Golesorkhi的地基土液化判定公式中,判定各土层液化综合考虑液化土层FS(抗液化安全系数)、液化土层厚度及液化土层深度、上覆有效应力等因素,为液化指数判定提供了一种思路;(2)目前中国《建筑抗规》对液化指数的计算结果偏于保守,考虑液化影响因素并不全面,需引入测试桩及上覆有效应力修正参数,对标准贯入锤击数基准值进行修正,才能得到与实际情况相结合的标准贯入锤击数临界值;(3)本文研究可应用于美规液化土壤判别试验数据,得到LPI(液化指数)与液化等级对应的表格,使得美抗规中提出的抗液化安全系数(FS)有了工程的实用性。     

某客运专线工程粉土地基承载力的确定

以郑武客运专线郑州至许昌段工程地质勘察工作为例,选取代表性地点,采用载荷试验、静力触探、标准贯入试验、钻探取样等综合勘察方法进行对比分析,对粉土地基承载力进行了综合分析评价,总结提出了该段粉土地基承载力确定的方法,为客运专线铁路粉土地基承载力确定提供了相应依据。     

郑西客运专线湿陷性黄土地基处理检测方法

介绍了郑西客运专线Ⅰ号试验段柱锤冲扩桩、水泥土挤密桩和强夯三种地基处理方法检测手段和方法.地基处理前后分别采用静力触探、地质雷达、面波、挖探及荷载板试验等方法,对加固范围内桩间土、桩身和地基承载力进行了检测,地基处理前后的检测数据表明,采用静力触探、标准贯入试验、荷载板试验、地质雷达和面波等原位测试手段以及人工开挖探井取样进行室内试验是有效的检测方法,建议湿陷性黄土地基处理检测采用以上方法.     

体外预应力加固重载铁路盖板涵试验研究

目前大秦铁路运输荷载日趋增加,桥梁的既有损伤不断加重,桥梁不断老化,破损。通过既有盖板涵承载力评估可知,盖板涵混凝土压应力已经超出规范要求。为了改善盖板的受力性能,提高盖板的承载能力,对盖板进行体外预应力加固。根据已加固盖板的室内静载试验和200万次疲劳试验,结合数据研究体外预应力的加固效果。结果表明,体外预应力加固可以大幅度提高盖板的承载能力,在正常使用状态混凝土压应力最大降低约32%。最后,根据力学理论推导体外筋应力增量计算公式,借助试验结果验证理论计算的准确性,为体外预应力加固的实际施工提供理论指导。     

郑西客运专线灰土桩桩网结构加固湿陷性黄土地基设计初探

研究目的:提出用灰土桩桩网结构加固郑西客运专线湿陷性黄土地基的设计思路和计算方法,并以郑西客运专线为背景,选取典型断面进行设计计算。研究结果:采用灰土桩桩网结构加固湿陷性黄土地基,承载力和工后变形沉降均能满足设计要求,且只要单桩承载力满足容许承载力要求,灰土桩桩网结构的承载力不是设计的控制因素,应该用沉降来控制设计。     

PBL剪力键承载力影响因素和计算公式研究

由于采用了不同的PBL试件,考虑了不同的影响因素,国内外现有的PBL剪力键承载力计算公式差异较大。本文设计、制作了20组不同的PBL试件共59个,完成了极限承载力试验,研究分析了各种因素对PBL键承载力的影响,并在此基础上提出了PBL键承载力计算公式。结果表明,影响PBL键极限承载力的主要因素是钢板孔洞大小、贯通钢筋的大小和强度、混凝土强度和箍筋强弱;其次是每个试件的孔洞个数和贯通钢筋个数以及试件尺寸等。本文提出的PBL键承载力计算公式较全面地考虑了上述各主要因素,物理意义明确,与其他公式相比,其计算结果和本文的试验结果最为吻合。该公式可用于PBL键的设计计算。     

黄土地区深基坑降水引起的地面沉降规律研究

在典型的黄土地层条件下,以地铁车站深基坑降水引起的地面沉降为主要研究对象,发现现场实测值与理论计算值之间存在明显的差异,从黄土地层的特异性方面解释了差异的主要原因,并从地层变形机理层面阐述了降水对黄土地层沉降的具体影响,明确了现行规范中关于地层沉降计算公式的局限性,最后从实测数据出发,基于最小二乘法,得出了黄土地层由降水导致的地层沉降的经验公式。     

软塑黄土二元地层隧道变形特征及监测分析

当隧道斜向上穿越软塑黄土夹层时,隧道拱部逐渐脱离软塑黄土层,使得围岩处于"上硬下软"的二元地层状态。由于软塑黄土含水率高、稳定性差、承载力低,使得大断面隧道在这种二元地层下的变形特征不尽相同。本文依托银西高铁上阁村隧道,基于室内试验、数值计算、现场监测等手段,分析"上硬下软"二元地层下隧道围岩位移演化规律,揭示隧道围岩变形特征。结果表明:随着软塑黄土层的下移,拱顶累积沉降量逐渐减小并趋于稳定;当软塑黄土分布于边墙时,围岩软弱,软塑黄土变形量大,变形时间长;当软塑黄土分布于隧底时,隧底围岩隆起值及下台阶水平收敛较大;随着隧道穿出软塑黄土层,净空收敛逐渐减小并趋于稳定。     

水泥土挤密桩在郑西客运专线新临潼车站的应用

研究目的:本次研究的主要目的是验证水泥土挤密桩在客运专线湿陷性黄土地区处理效果,为后续类似工程大面积应用提供主要的施工参数。研究结果:通过大量反复的工艺性试验充分证明水泥土挤密桩在处理湿陷性黄土方面达到了预期的效果,消除了黄土的湿陷性,提高了复合地基的承载力,同时总结出一套成熟的施工工艺。     

饱和软黄土隧道围岩注浆加固参数研究

研究目的:饱和软黄土地层隧道围岩具有强度低、承载力差、抗变形能力弱等特性,因此对饱和软黄土地层隧道围岩注浆加固参数展开研究具有重要意义。依托西安地铁4号线火车站站暗挖西安火车站工程,进行室内黄土力学性能和现场注浆试验,研究含水率对黄土强度特性的影响,分析黄土劈裂注浆浆液扩散的基本规律及劈裂机理,并总结现场隧道围岩注浆加固参数。研究结论:(1)饱和软黄土的含水率降低,其强度呈线性增长,因此注浆后降低了原位土体的渗透性能以及提升土体的黏聚力,整体上提升土体的抗剪强度;(2)黄土劈裂注浆浆液扩散的基本规律及劈裂机理:浆脉夹角近似120°,且高度不一致,长度有差别,在注浆压力逐渐增大的情况下,浆液在黄土体内会先后三次劈裂土体,形成劈裂缝并在其中进行扩散、填充,最终形成黄土劈裂注浆的"Y"型浆脉;(3)加固后的开挖面土体无侧限抗压强度达到0.6 MPa,周边土体加固区达到1.2 MPa,渗透系数≤10-6cm/s,含水率由原先的约30%下降至10%;(4)得出了在饱和软黄土地层中下穿火车站暗挖隧道WSS注浆所使用的配合比、注浆压力控制值、黄土地层下填充系数等参数,可为饱和软黄土地层隧道围岩注浆加固参数的精细化设计提供必要的参考依据。     

基于扁板侧胀试验的软土地基承载力研究

研究目的:扁板侧胀试验在岩土工程中的应用很多,而对于如何利用其计算软土地基承载力还有待于研究。本文利用现场原位测试试验数据对如何通过扁板侧胀试验获取软土地基承载力进行详细研究。研究结论:本文依托商合杭高速铁路的原位测试,进行对比试验研究,得出扁板侧胀试验所得侧胀模量ED与静力触探Ps、十字板剪切试验Su之间的关系,给出通过扁板侧胀试验获得软土地基承载力的公式:fak=0.019ED+15(ED≤5 000 kPa),并将计算结果与其他试验方法进行对比,能较好地反映现场软土的地基承载力。     

既有重载铁路路基压实指标与承载力的关联度分析研究

将K_(30)、E_(VD)、E_(V2)、E_(V2)/E_(V1)4个基本参数作为判断既有重载铁路路基压实度的基本评价指标,通过现场测试获得既有重载铁路路基的4项压实度评价参数,通过轻型动力触探试验间接获得既有重载铁路路基承载力,分析既有重载铁路路基承载力与压实度指标之间的关联度,通过分析可知:4个基本参数与既有路基承载力之间的关联度较好,同时,K_(30)、E_(VD)、E_(V2)、E_(V2)/E_(V1)与路基承载力fk呈现比较明显的多项式关系,现场试验结果表明:该拟合关系对路基承载力在98~142 k Pa的c组粉质黏土填料压实度指标的估算具有一定的实用价值。