真空-堆載聯(lián)合預壓加固軟土地基理論與試驗研究.pdf

1、自2004年以來，我國高速鐵路的建設進入高峰期，全國同時開工興建了多條高速鐵路。這些高速鐵路設計時速一般在250km/h以上，對路基要求高，然而有相當數量的高速鐵路分布在軟土含量較高的地區(qū)，尤其是東南沿海地區(qū)，軟土所占的比例更加高。為了提高軟土地區(qū)鐵路的承載力及運行的穩(wěn)定性、安全性，這些軟土需要進行特別處理。真空預壓法和真空-堆載聯(lián)合預壓法由于在造價、效果、環(huán)保，特別是工期等方面比傳統(tǒng)的軟土路基處理方法具有更大的優(yōu)越性，因此被廣泛應用于

2、港口、碼頭、民用建筑、機場跑道、高速鐵路和高速公路等工程建設中。由于目前對于真空-堆載聯(lián)合預壓的機理認識不足，還亟需進一步的工作以探明機理，提高設計和施工水平。
　　 本文在前人的工作基礎上，依托某高速鐵路路基的真空-堆載聯(lián)合預壓的試驗段，通過對室內試驗和現場試驗數據進行理論及數值的分析，針對目前真空-堆載聯(lián)合預壓中的部分問題進行了研究討論：
　　 (1)開發(fā)研制了一種新型的(W-1型)滲透系數測試儀(發(fā)明專利號：ZL2

3、00510031317.2)，這種儀器能夠反映真空負壓對土的滲透系數的影響，并利用這種儀器，對現場不同的原狀土進行了滲透系數的測量試驗，發(fā)現了抽真空和壓縮量對滲透系數影響的規(guī)律并分析其機理。試驗中發(fā)現滲透系數隨著壓縮量的增大而逐漸減小，最后趨于穩(wěn)定，利用Flac5.0軟件計算得出，沉降速率隨著歷時的延長而受到滲透系數的影響逐漸增大，當固結相同沉降量所對應的變滲透系數固結用時大約是不變滲透系數固結用時的1.5倍時，沉降速率變化達到最大，隨

4、后沉降速率受滲透系數變化的影響又逐漸變小。
　　 (2)通過某試驗段的現場試驗，統(tǒng)計了沉降速率、沉降分布、孔隙水壓力分布等數據，發(fā)現沉降速率達到52.2mm/d，遠大于規(guī)定的10mm/d，沒有出現失穩(wěn)問題；真空預壓和堆載聯(lián)合預壓時沿路基橫斷面的沉降的表現形式是不同的，真空預壓時路基呈均勻沉降，真空-堆載聯(lián)合預壓時路基呈盆狀；孔隙水壓力等壓線的分布基本符合抽水井的原理，呈漏斗形，隨著地下水的抽出，加固區(qū)外離坡腳22.3m.處地下水

5、位下降了5.2m；雖然塑料排水板的深度有約18.5m，但塑料排水板深度范圍內的土層都有顯著的壓縮。
　　 (3)利用非飽和土理論，分析真空-堆載聯(lián)合預壓加固地基地下水位變化規(guī)律，發(fā)現在其加固過程中零壓線足下降的，而地下水位則依據不同的因素既有可能下降，也有可能上升或是不變：利用灰色理論基于現場試驗數據進行了現場地基沉降的沿深度方向分布的預測，發(fā)現土的分層的情況對灰色理論的預測精度有影響。
　　 (4)利用ABAQUS有限