客运专线铁路软土地基勘察方法

研究目的:通过分析评价软土地基主要勘察手段,得到满足客运专线铁路控制标准的软土地基勘察方法。研究结果:采用原位测试与钻探相结合的综合勘察方法,布置以静力触探为主的原位测试,并用一定数量的钻探取样,查明了地层分层情况。强度指标宜主要由原位测试(静力触探、十字板试验)或直剪试验获得;变形指标应主要由室内土工试验获得,并辅以一定数量的原位测试进行对比验证。     

某沿海铁路软土区综合勘察浅析

拟建铁路系冀东地区连接曹妃甸港区的重要钢铁煤炭运输线,线路位于渤海海积平原区。DK73+100至港口区沿线软土分布广泛,其工程性质对于设计施工有重要影响。针对线路沿线软土工程地质特性,采用钻探取样、室内试验、现场原位测试与静力触探相结合的综合勘探方法,并分别对室内试验、原位测试结果及静力触探试验结果进行统计分析。     

不同含泥量与含水率下铁路板结道床的冻胀特性

洁净的道床不产生冻胀,但如果道床中混入粉黏土颗粒大于12％～15％时也能产生冻胀.本文通过室内板结道床道砟中粉黏粒含量的测试,以及对不同含泥量、不同含水率下室内冻胀试验的分析,找出板结道床的冻胀特征.研究结论:通过室内板结道床道砟中粉黏粒含量的测试,以及不同含泥量、不同含水率下室内冻胀试验分析,指出了道砟中由于粉黏粒含量超标引起的冻胀率一般小于4％,道床冻胀是道砟含泥量和道床内含水率共同作用的结果,在做好防排水的同时还要注意到含泥量对道床冻胀的影响,道床的弱冻胀性对铁路线性工程措施危害性大于普通建筑物,应引起足够的重视.     

雅万高铁动车段软土物理力学特征

印度尼西亚万隆地区的软土由湖积火山灰形成。为了查明该软土对雅加达至万隆高速铁路(雅万高铁)动车段路堤工程的影响,采用现场调查、地质钻探、原位及室内试验等综合勘探手段,研究了软土的分布及物理力学特征。研究发现:该软土为黏土矿物构成的结构性土,具有含水率高、密度小、孔隙比大、液限高、有机质含量高、竖向分层显著等特点; 60 m深范围内均为中-高压缩性土,其中5～19 m、26～42 m深度处物理力学指标较差;液性指数、压缩模量、内聚力和内摩擦角与标贯击数之间具有明显的线性相关性,天然密度与含水率之间具有明显的幂函数关系;雨季期间土体强度较旱季明显弱化。     

广州市某轨道线淤泥软土物理力学指标选取试验研究

以广州市某轨道线淤泥软土为研究对象,通过室内土工试验、十字板剪切试验、三桥静力触探试验和旁压试验几种方法综合研究了该段淤泥软土物理力学指标的选取,得出了本段软土地区综合物理力学指标及其他参数选取的规律,为后续设计提供了关键岩土参数。     

袋装砂井法在邯黄线软土地基处理中的应用

结合邯黄线某段路基的工程地质条件,采用地质调绘、钻探、触探、原位测试、室内岩土试验等综合勘探方法,对软土路基的物理力学指标进行统计分析。结合铁路工程中滨海地区处理软土的经验,通过比选多种地基处理方法,选择了袋装砂井堆载预压排水固结法加固软土路基。该方法符合实际且可行,对类似工程的勘察和设计工作具有借鉴作用。     

基于静力触探测试技术的基础沉降计算

基于现有静力触探技术的基础沉降变形研究,考虑不同地层条件,建立直接应用静力触探测试指标的基础沉降变形计算方法。该方法采用经验公式初步确定基础沉降计算深度,并通过应力比法验证;采用基于静力触探锥尖阻力的线性经验公式确定土体压缩模量;采用Schmertmann基底应变影响系数间接确定地基土体竖向应力,并规定刚性边界条件下基底应变影响系数为0。工程实例的计算表明:所建立的直接应用静力触探测试指标的基础沉降变形计算方法的计算结果与实测值一致性好,物理意义明确,适用于各类地层条件,应用范围广;计算过程简单,仅需手算即可完成;计算过程所需参数仅需通过静力触探原位测试获取,无需钻探、取样及室内固结试验,可避免钻探取样对试样扰动大、试验结果难以反映土体原位物理力学性质、试验数量少、代表性不够及原状样取样不便等问题。     

高速铁路路基冻胀特性水泥掺入的改性研究

哈大铁路沿途广泛分布的季节性冻土,引起含不同细粉料的路基级配碎石垫层产生冻胀问题,不能满足高铁对线路平顺性的要求。通过掺入一定量的水泥,可以有效减少吸水量和冻胀量。基于相似理论开展了不同细粉含量、不同含水量及不同水泥掺量工况下路基级配碎石的冻胀特性研究,进行了4种细粉含量及4种水泥掺量条件下的孔隙率、含水率及冻胀量试验。结果表明:掺加水泥可显著降低级配碎石的冻胀率,未掺加水泥级配碎石其原位冻胀率可达1%~1.65%,随着水泥掺量的增加,掺水泥5%以上级配碎石硬化后基本可消除细粉土引起的原位冻胀和水迁移冻胀,其原位冻胀率小于0.2%。掺加水泥量必须同时考虑对冻胀率及物理力学性能的影响,建议水泥掺量为5%。     

封闭条件下粉土填料冻胀特性试验研究

以神朔(神木—朔州)铁路路基冻害严重地段路基填料中低液限粉土填料作为试验土样,进行由上向下冻结的室内封闭系统冻胀试验,分析压实系数、含水率、冷端温度对其冻胀特性的影响。结果表明:低液限粉土填料的初始冻胀含水率和最优含水率相当,约为15%;随着土体初始含水率从15%增大到21%,冻胀量和冻胀率出现显著增大;含水率和压实系数相同时,冷端温度的降低会导致前期冻胀速率增大,冻胀量和冻胀率逐渐增大;其他条件相同时,随着压实系数从0.89增大到0.93冻胀量和冻胀率也略有增大。     

高速铁路软基处理前后指标分析和参数反演

研究目的:目前沉降计算方法和参数都是建立在软土未经过处理基础上的,经过处理后这些方法和参数是否仍然适用,对于加固前后地基土性质的变化,很少有相关的研究。另外,通过土工试验得到的计算参数,受到试样扰动等影响,参数往往不准确,因此利用现场的实测数据对相关的参数进行反演,具有重要的工程意义。本文通过高速铁路软土地基的现场试验,对粉喷桩、浆喷桩的压缩模量与无侧限抗压强度的比值,排水固结法的固结系数、压缩模量进行反演,并对地基处理前后的物理力学指标变化进行分析。研究结论:(1)搅拌桩桩体模量可以取为无侧限抗压强度的40-50倍;排水固结法处理地基的淤泥质粉质黏土层,根据实测沉降推算的固结系数为室内土工试验的2.37倍;由静力触探得到的压缩模量大多比现场实测推算的小,室内土工试验大多比推算值大;(2)真空预压处理地基对压缩模量的提高最大,提高了1.99倍,搅拌桩处理对压缩模量提高最小,仅提高了34%左右;(3)软土地层经过加固处理后,软土由高压缩性土变化为中等压缩性土,经过各种方法加固处理后,软土的含水率下降,但其饱和度基本不变,仍然为饱和土,可以采用现行的软土沉降计算方法进行计算;(4)该研究成果可为地基处理相关指标和参数提供参考。     

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。     

旋转触探在天津某铁路特大桥勘察中的应用

研究目的:目前在天津、华北平原等地区铁路勘察中采用的外业勘察手段主要为钻探、触探,而常规的双桥触探对于埋深大于35 m的密实的粉土及砂土层很难穿透,深部土层物理力学指标的取得主要以钻探取样及标贯为主.触探孔深已经不能满足现阶段的铁路桥梁及深厚软土路基沉降检算等工程设计需要,寻求能够应用于较硬、较深地层的连续、快速、准确、无扰动的静力触探技术是岩土测试技术研究的新方向.研究结论:(1)在天津南港铁路某特大桥勘察中采用的新型旋转触探技术,孔深达到了80 m,克服了常规的静力触探孔不能穿透厚层硬层、测试深度较浅的缺点,满足了设计要求;(2)旋转触探是一种可用于铁路及高层建筑等工程的深层原位测试方法.     

注浆加固处理软土地基的试验研究

本文以深港西部通道深圳侧接线工程中现场原位注浆试验为依托,结合场地土层处理前后的室内土样物理试验与原位试验对注浆加固处理软土地基的施工技术进行了研究。研究结果表明:①袖阀式劈裂注浆法可有效加固侧接线场地的软土地基;②可以根据原位测试的结果,通过有关规范和手册对照类似土质,取用注浆加固后地层的地基承载力标准值指标,以及压缩模量计算经验公式;③本工程推荐采用150 kg/m注浆水泥用量;④劈裂注浆应分层、分次进行;⑤建议采用钻机取样及标贯试验的方法,检验注浆加固工程效果和施工质量;⑥本文所得结论对深圳地区类似工程的设计施工有借鉴意义。     

印度尼西亚万隆地区火山灰沉积软土工程地质特征研究

通过X射线衍射分析、薄片鉴定、土工试验,研究印度尼西亚万隆地区软土的矿物组成和物理力学性质,分析火山灰沉积软土的工程地质特征。结果表明,火山灰沉积软土具有天然密度低、超高含水率、超大孔隙比、超高液塑限、高压缩性、低渗透性、高灵敏度等特点,与国内一般沉积软土有一定差别。本次研究成果可为同类地质环境形成的软土研究工作提供参考。     

深圳地区软粘土变形参数研究

根据深圳地区15个软土处理工点的4000多组试验数据,对软土的物理指标和变形指标进行统计分析。结果表明:压缩系数、变形模量和压缩指数的变异系数很大,其算术平均值的误差较大,不宜直接用于工程计算;含水量的变异系数很小,且与压缩参数有良好的相关性,可以较好地推算软土变形参数。因此,建议在实际工程中,如果没有软土的变形实验数据,可以直接根据软土的含水量进行估算;对于有实验数据的情况,将实验得到的变形参数和根据土样含水量估算的变形参数进行比较,剔除与估算参数相差较大的试验数据,将余下的数据取平均作为所需要的变形参数。     

客运专线基床表层级配碎石冻胀影响因素的试验研究

通过室内冻胀试验,研究含水率、孔隙率和细粒含量对级配碎石冻胀的影响规律,并运用偏相关方法对影响因素与冻胀率之间进行相关性分析。研究结果表明:级配碎石的冻胀率随着含水率和细粒含量的增大而增大,而其冻胀率随着孔隙率的增大而逐渐减小;随着含水率、孔隙率和细粒含量的增大,试样的冻胀率的变化率均呈现减小的趋势;含水率为影响级配碎石冻胀的主导因素,并提出控制级配碎石的含水率<4%的指标,其冻胀量满足要求。含水率、孔隙率和细粒含量对级配碎石的冻胀影响均在0.01(双侧)水平上显著相关,在实际分析时,应综合考虑3种因素对其冻胀的影响。     

低液限粉土填料掺盐抑制冻胀效果研究

采用室内单轴冻结试验,对比封闭条件下神朔重载铁路低液限粉土填料掺盐前后水分迁移和冻胀特性,并分析不同类型盐分、含盐量下抑制土体冻胀效果。结果表明:(1)低液限粉土的起始冻结温度随含盐量的增加而降低;掺入NaCl后起始冻结温度明显降低,有效抑制了土体的水分冻结;Na2SO4也能降低起始冻结温度,但效果不如NaCl。(2)随着盐含量增加,土体水分迁移量减少;加入NaCl后,冻结深度减小,冻结锋面含水率降低;加入Na2SO4后冻结深度无明显改变。(3)掺盐可有效抑制土体冻胀,且冻胀量随含盐量的增加而减小,NaCl抑制土体冻胀效果强于Na2SO4。建议该地区优先掺入NaCl来抑制路基冻胀,且掺入量控制在1.5%~2%之间。     

静力触探测试土的压缩模量在岩溶地区中的应用研究

压缩模量是软弱粘性土地基变形计算中的重要参数。通过对杭长客运专线灰岩地区粘性土静力触探原位测试的压缩模量与土工试验得出压缩模量进行统计对比分析,计算出适合该岩溶地区粘性土的压缩模量的合理取值。     

东南沿海地区软土强度特性的探析

强度指标是土的主要力学性质之一,是土体抵抗剪切破坏的极限能力,也是路堤设计的重要参数之一.通过对温福铁路浙江段海积软土多种室内试验数据及现场原位测试结果的综合分析,提出了东南沿海地区合理的强度计算方法和软土强度指标.     

基于泊松效应抑制低液限粉土填料冻胀效果试验研究

通过室内单向冻结试验,进行在路基中设置应力释放孔、利用泊松效应抑制低液限粉土填料冻胀效果的研究。结果表明:应力释放孔能有效地抑制土体竖向冻胀,且抑制效果随孔洞率增大而更加显著,当初始含水率为22.6%时,孔洞率为1%,2%和4%的试样对应的冻胀变形分别为3.70,2.85和1.03mm,仅为未设置应力释放孔试样冻胀变形的50.48%,38.88%和14.05%;初始含水率为20.7%时,孔洞率为1%,2%和4%的试样对应的冻胀变形分别为2.81,2.05和0.83 mm,仅为未设置应力释放孔试样冻胀变形的48.36%,35.28%和14.29%;含水率是影响冻胀的最主要因素,当试样的孔洞率一定时,初始含水率越高,土体的冻胀变形越大;设置应力释放孔对土样冻结后水分迁移的影响较小,水分迁移规律基本与未设置应力释放孔试样一致。