水泥粉煤灰攪拌飽和黃土復(fù)合地基沉降特性研究.pdf

1、隨著國(guó)家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的推進(jìn)，在黃土地區(qū)建設(shè)的鐵路工程越來越多，加固處理黃土地基成為鐵路工程建設(shè)過程中的重要問題。各種地基處理方法的施工工藝得到了不斷改進(jìn)和提高，有效地提高和保證了施工質(zhì)量，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。近年來高標(biāo)準(zhǔn)鐵路建設(shè)中研究主要集中在濕陷性黃土地基處理方面，也取得了很多研究成果，而對(duì)鐵路工程建設(shè)中所遇到的飽和黃土地基的研究則較少。采用水泥土攪拌樁加固飽和黃土地基是地基處理的一種方法，但目前在鐵路建設(shè)中對(duì)這種方法的研究尚不完善，缺

2、乏地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，水泥攪拌飽和黃土形成的復(fù)合地基的承載特性及沉降變形特性仍有待研究。
　　本文依托蘭州西至中川鐵路工程，以水泥土攪拌樁加固飽和黃土地基為背景，對(duì)路堤荷載下水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降進(jìn)行觀測(cè)，研究不同二灰摻合比對(duì)復(fù)合地基沉降的影響。運(yùn)用不同的沉降預(yù)測(cè)方法對(duì)復(fù)合地基實(shí)測(cè)沉降進(jìn)行曲線擬合分析，得出適合飽和黃土條件下水泥土攪拌樁復(fù)合地基沉降的預(yù)測(cè)方法，并預(yù)測(cè)復(fù)合地基的最終沉降量。分析水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降控制效果，探討路堤荷

3、載下水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降變形特性。運(yùn)用數(shù)值模擬軟件FLAC3D分析水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降隨上部荷載的變化規(guī)律，并與實(shí)測(cè)沉降的發(fā)生發(fā)展規(guī)律進(jìn)行對(duì)比分析。研究主要得出結(jié)論如下：
　?。?）隨著鐵路路堤的填筑，水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降不斷增大；路堤填筑完成后，沉降變化逐漸緩慢，并趨于某一穩(wěn)定值。同一斷面復(fù)合地基的沉降也不盡相同，路基中心的沉降略大于左線中心。
　?。?）蘭州西至中川機(jī)場(chǎng)鐵路工程試驗(yàn)段采用水泥和粉煤灰（簡(jiǎn)

4、稱二灰）作為固化劑的水泥土攪拌樁加固飽和黃土地基，本次研究在試驗(yàn)段設(shè)計(jì)三種不同二灰摻合比 aw的水泥土攪拌樁（分別為 aw=12％、16%、20%），通過對(duì)沉降觀測(cè)結(jié)果的分析可知：在一定范圍內(nèi)，二灰摻合比越高，水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降越小，地基加固效果越顯著，沉降控制效果越高。
　?。?）通過對(duì)沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)分析，運(yùn)用對(duì)數(shù)曲線法、雙曲線法、三點(diǎn)法、Asaoka法和二次多項(xiàng)式曲線法對(duì)實(shí)測(cè)沉降進(jìn)行曲線擬合分析，通過對(duì)比幾種方法的曲線擬

5、合效果、相對(duì)誤差、方差之和及回歸相關(guān)系數(shù)，得出三點(diǎn)法的預(yù)測(cè)精度最高，雙曲線法和Asaoka法次之。因此，選用三點(diǎn)法對(duì)其它沉降觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行沉降預(yù)測(cè)分析，并用雙曲線法或Asaoka法進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。
　?。?）通過三點(diǎn)法、雙曲線法及Asaoka法預(yù)測(cè)水泥土攪拌樁復(fù)合地基的最終沉降量，為安全起見，選取較大的預(yù)測(cè)值作為該點(diǎn)的最終沉降量，得出二灰摻合比為16%的水泥土攪拌樁復(fù)合地基的最終沉降量，左線中心為116.1mm，路基中心為114.7mm

6、。表明工程采用二灰摻合比為16%的水泥土攪拌樁加固處理后的飽和黃土地基能夠滿足該標(biāo)準(zhǔn)鐵路對(duì)地基工后沉降的要求。此外水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降主要發(fā)生在路堤填筑過程和填筑完成后的6個(gè)月內(nèi)，發(fā)生的沉降約占最終沉降量的75%，路堤填筑完成后24個(gè)月時(shí)，復(fù)合地基的沉降已基本完成。
　?。?）運(yùn)用數(shù)值模擬軟件FLAC3D對(duì)該工況進(jìn)行建模及模型分析之后，得出水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降隨路堤荷載增大而增大，由于復(fù)合地基存在復(fù)雜不確定因素的影響，