【博士】紅層軟巖地區(qū)高速鐵路軟基路堤沉降控制研究【2007】

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內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：地質(zhì)工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：成都理工大學　　學位年度： 2007年　　隨著我國高速鐵路的興建，紅層地區(qū)軟基路堤沉降控制、紅層軟巖填料利用、基床結(jié)構(gòu)型式等工程問題，已日益成為工程界人士重點關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)問題。紅層軟基強度低、壓縮性高、透水性差，在路堤荷載作用下常產(chǎn)生很大的沉降量和沉降差，不能滿足路基的工后沉降要求，必須尋求安全、經(jīng)濟、合理的軟基處理方法，對紅層軟基進行有效的加固處理；對長距離經(jīng)過紅層地區(qū)的高速鐵路而言，符合鐵路設(shè)計規(guī)范要求的h、B組優(yōu)質(zhì)填料缺乏，路堤本體及基床底層的填料不得不考慮就地選用工程性質(zhì)較差的紅層軟巖填料(C組)，通過特殊的施工工藝進行必要的加強、加固或改良，以滿足高速鐵路對路基填筑壓實標準的要求；為彌補紅層路基基床底層采用紅層軟巖填料，基床結(jié)構(gòu)的強度相對偏弱的狀況，必須對基床表層采取措施進行適當?shù)募訌姟；谀壳拔覈d建高速鐵路才剛剛起步，特別是在紅層地區(qū)修建高速鐵路的工程經(jīng)驗尤其缺乏。采用紅層軟巖填料的軟基路堤的工后沉降能否滿足(200km／h鐵路設(shè)計規(guī)范》控制標準的要求，沒有相應(yīng)的數(shù)據(jù)可依，有必要結(jié)合工程開展科學研究，以指導工程實踐。　　本論文結(jié)合我國新建的第一條200km／h客貨共線鐵路——遂渝鐵路的建設(shè)，通過現(xiàn)場勘察與土工試驗資料的分析，針對紅層軟巖(土)的不良工程地質(zhì)特性，以系統(tǒng)控制路基的沉降為主要研究目標，在建立“紅層軟基路堤結(jié)構(gòu)設(shè)計模式的概念模型”基礎(chǔ)上，采用理論計算、有限元數(shù)值分析、離心模型試驗、動態(tài)模型試驗、現(xiàn)場試驗與監(jiān)測、行車試驗與測試等方法相結(jié)合的技術(shù)路線，深入系統(tǒng)地研究了紅層軟巖(土)的物理力學性質(zhì)及其工程特性、紅層軟弱土的分類及判別標準和方法、紅層軟基及路堤的沉降控制、紅層軟巖填料填筑路堤和水泥穩(wěn)定級配碎石基床表層的施工、軟基路堤沉降監(jiān)測與預(yù)測、基床的結(jié)構(gòu)型式及其動態(tài)特性等關(guān)鍵技術(shù)問題，較準確地預(yù)測了軟基路堤的工后沉降量，驗證了“紅層軟基路堤結(jié)構(gòu)設(shè)計模式”下路基的工后沉降能夠滿足(200km／h鐵路設(shè)計暫規(guī)》控制標準(工后沉降≤15cm，沉降速率≤4cm／年)的要求，為紅層地區(qū)修建200km／h客貨共線鐵路積累了經(jīng)驗?！　”菊撐淖裱案拍钅Ｐ徒⒁皇覂?nèi)分析試驗—現(xiàn)場施工監(jiān)測驗證一理論提升”的技術(shù)路線，在紅層軟基路堤的結(jié)構(gòu)設(shè)計模式、紅層軟基的沉降控制、紅層軟巖填料的合理利用、基床的結(jié)構(gòu)型式及其動態(tài)特性等方面取得創(chuàng)新性成果，并成功應(yīng)用于200km／h的遂渝鐵路建設(shè)，經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益顯著，證實了紅層軟巖地區(qū)高速鐵路路基關(guān)鍵技術(shù)研究成果的科學性和應(yīng)用價值，在一定程度上推動了我國紅層軟巖地區(qū)高速鐵路設(shè)計與施工技術(shù)的發(fā)展?！　?

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