【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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　　學(xué)科專業(yè)：地質(zhì)工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：成都理工大學(xué)　　學(xué)位年度： 2007年　　隨著我國(guó)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(wèn)題，已日益成為工程界人士重點(diǎn)關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。紅層軟基強(qiáng)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(jì)、合理的軟基處理方法，對(duì)紅層軟基進(jìn)行有效的加固處理；對(duì)長(zhǎng)距離經(jīng)過(guò)紅層地區(qū)的高速鐵路而言，符合鐵路設(shè)計(jì)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(guò)特殊的施工工藝進(jìn)行必要的加強(qiáng)、加固或改良，以滿足高速鐵路對(duì)路基填筑壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的要求；為彌補(bǔ)紅層路基基床底層采用紅層軟巖填料，基床結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度相對(duì)偏弱的狀況，必須對(duì)基床表層采取措施進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)。基于目前我國(guó)興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(yàn)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(jì)規(guī)范》控制標(biāo)準(zhǔn)的要求，沒(méi)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)可依，有必要結(jié)合工程開展科學(xué)研究，以指導(dǎo)工程實(shí)踐。　　本論文結(jié)合我國(guó)新建的第一條200km／h客貨共線鐵路——遂渝鐵路的建設(shè)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察與土工試驗(yàn)資料的分析，針對(duì)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(biāo)，在建立“紅層軟基路堤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式的概念模型”基礎(chǔ)上，采用理論計(jì)算、有限元數(shù)值分析、離心模型試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)模型試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與監(jiān)測(cè)、行車試驗(yàn)與測(cè)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(xué)性質(zhì)及其工程特性、紅層軟弱土的分類及判別標(biāo)準(zhǔn)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(jí)配碎石基床表層的施工、軟基路堤沉降監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)、基床的結(jié)構(gòu)型式及其動(dòng)態(tài)特性等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)了軟基路堤的工后沉降量，驗(yàn)證了“紅層軟基路堤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式”下路基的工后沉降能夠滿足(200km／h鐵路設(shè)計(jì)暫規(guī)》控制標(biāo)準(zhǔn)(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(yàn)。　　本論文遵循“概念模型建立一室內(nèi)分析試驗(yàn)—現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)驗(yàn)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(jì)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(dòng)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(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益顯著，證實(shí)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(xué)性和應(yīng)用價(jià)值，在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)紅層軟巖地區(qū)高速鐵路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的發(fā)展?！　?

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