高速铁路地基加固方案设计(2)

具有承载力低、可塑性强、含水量高等特点的软土地基在我国沿海地区分布相当广泛，在内陆地区也有一定的分布，在一个工程的设计、建设和施工过程中，如果不高度重视，很容易造成工程质量不合格的现象发生。而高速铁路对地基沉降及变形的要求又十分严格，因此，如何进行高速铁路软土地基加固成为了一个重要的课题，这也是我选择这个课题的原因。 1.2 国内外发展现状

从近几年来看，我国基础设施建设发展的非常迅速，处理了一定的软土地区的问题。所以在软土地区施工方面积累了一定的经验，但是软土地区的地质性质非常复杂，我们对软土地基这样的工程的特点认识还不是非常的透彻，所以在工程建设中还是会遇到一定的问题。国内外众多学者对软土基础工程和软土特性进行了大量的理论和实验研究，对软土的特性已经有了较多的认识，在软土地基的设计和施工方面也积累了相当多的经验，其中一些成果已经列入国家规范或地方规范中。目前，国内外对地基进行处理的方法有很多，但没有一种方法是可以通用的，每一种方法也都在发展中，广大专家学者的不断研究也使得地基加固理论和方法日趋成熟。

随着我国土木工程建设高速的持续发展，地基处理的技术在我国也是得到了快速的发展，一些传统的方法得到了很好的提高，同时也出现了很多新的方法，深层搅拌法、高压喷射注浆法等这些方法是从国外引进的,并在国内通过实践得到发展。近些年来，我国通过在工程中的不断实践，探索出了一些新的处理地基的方法，如EPS超轻质填料法、CFG桩刚性复合地基法等。我国的强夯机械也在向标准化、系列化发展。深层搅拌桩的机械型号也在增加，除了原有的型号外，我国成功研制了可以改变加固距离的双轴深层搅拌机等新型搅拌机械，搅拌深度也从十几米提高到30m，成桩直径也进一步扩大，用于海上的深层搅拌机也已经投入使用。高压喷射注浆法施工机械的发展也很快，我国自主研制出了水平旋喷机械，这使得旋喷法的应用范围更广泛了，最近还研制出了新双管法。

地基处理机械的迅速发展使得我国地基处理能力不断的提高，也因此产生了不可估量的社会效益和经济效益，目前，我国的地基处理技术总体上处于国际先进水平。

1.3 本设计的内容及方法

本设计为高速铁路软土地基加固方案设计，为解决软土地区地基沉降问题，采用水泥土深层搅拌桩法加固软土地基，首先用瑞典条分法对天然地基路堤稳定性进行分析，得出不安全的结论，在此基础上对搅拌桩的桩长、桩径、桩距、布桩方式、水灰比和添加剂的用量进行设计，然后根据公式计算单桩承载力和复合地基承载力，然后依次进行边坡稳定性分析和沉降计算，以符合规范要求数值为准。 第2章复合地基基本理论 2.1 复合地基的定义与分类

当天然地基不能满足构筑物对地基的要求时应进行地基处理，从而形成人工地基，采用一定方法经过人工处理使得天然地基土的承载力等性能得到增强的地基就是复合地基[1]。

在复合地基中，人为加固了的土体称为增强体，加固区由增强体和天然地基土体(基体)两部分一起组成的人工地基。上部结构传来的荷载由二者共同承担[1]。复合地基的分类方法有很多种，其中有一种分类方法是按照增强体的方向分类的，按照这种分类方法可以把地基分为竖向和横向增强体复合地基。我们通常所说的桩就是这里的竖向增强体，而桩体复合地基也就是竖向增强体复合地基。目前水泥土搅拌桩，水泥粉煤灰碎石桩等桩体复合地基在工程上都有很广泛的应用。 桩体复合地基可分为刚性桩、柔性桩和散粒材料桩复合地基。其中砂桩和碎石桩属于散粒材料桩复合地基，散粒材料桩也只有依靠周围土体的环箍作用才能成为桩。刚性桩和柔性桩相比于散粒材料桩也可以叫做粘结材料桩，柔性桩也可以叫做半刚性桩。

水平向增强体复合地基指的主要是加筋土地基，土工合成材料的迅猛发展，使得它在地基加固领域应用的越来越广泛，加筋土地基也越来越多。土工格栅、土工格栅、土工格室、土工膜和土工织物等都是主要的加筋材料,土工织物也越来越多的应用于地基加固[2]。

因为我所做的是桩体复合地基，所以现在对桩体复合地基的特点做简要介绍，桩体复合地基具有两个基本特点：

(1)加固区是各向异性体(由增强体和基体共同组成)； (2)上部结构传来的荷载由增强体和基体共同承担。 2.2 桩基简介

2.2.1 灰土挤密桩法和土挤密桩法

灰土挤密桩法和土挤密桩法：这两种方法都是利用成孔机械进行成孔，在这个过程中过程中依靠其侧向挤压作用，使孔内部的土向周围进行侧向挤压，从而把桩周围的土挤密，然后将灰土填到桩孔里，并且在填筑时要分层压密。这样挤密桩和桩周土体形成复合地基，桩周土和桩体共同承担上部荷载的作用。

此两种方法适用于地下水位以上的杂填土、素填土和湿陷性黄土的处理，对于地下水位以下的土体则不适用。当地基土的饱和度过大，或者含水量过高时，拔管及成孔的过程中，桩孔容易出现问题，导致挤密效果差，不宜选用。灰土挤密桩法和土挤密桩法可用来提高地基承载力。也可用来增强地基水稳定性。灰土挤密桩一般用石灰和土制成桩，近几年来，发展出了用建筑垃圾掺入石头水泥制成渣土挤密桩。这两种方法的处理深度一般为5到15m。在处理深度要求超过15m时不建议选用。 2.2.2 砂桩法

砂桩法：利用冲击震动荷载在软弱地基中钻孔，然后把砂料填进孔里进行挤压，从而形成较大直径的密实砂桩，这种处理地基的方法称为砂桩法。此法可分为挤密砂桩法和砂桩置换法。

砂桩起初是用来处理人工填土地基和松散沙土的，在软黏土地基的应用则不是很成功，软黏土的灵敏度大，渗透性小，超静孔隙水压力在成桩过程中不能很快消散，这使得挤密效果变差，也因扰动改变了土的天然结构，使土的抗剪强度降低。现在我国在这方面已经取得了一定的经验，砂桩法在交通、水利等方面的应用也是越来越广泛。从工程实践的经验来看，砂桩法在处理塑性指数不高的不饱和粘性土和松散砂土时的效果较好。此法不仅可以减小地基的沉降，还可以提高地基承载力防止砂土由于震动所产生的液化，同时起到排水通道作用，加速地基的固结。砂桩有两方面用途：增大松散砂土的密度，防止其震动液化；提高软弱粘性土的地基承载力提高整体稳定性，加速固结沉降。 2.2.3 高压喷射注浆法

高压喷射注浆法：这用方法还有其他两个名字，即高喷法或旋喷法，这种方法由20世纪60年代在日本诞生，70年代被我们国家引进，自引进以来在我国的岩土领域就得到了广泛的应用和发展。高压喷射注浆法是用特制的钻机把注浆管钻入土层的预定位置，再将浆液用高压设备喷出，用以破坏土体，并形成加固体。当喷射流360°旋转喷射时，固结体成圆形，此时桩体称为旋喷桩。当喷射流在一定的角度范围内摆动喷射时称为摆喷，喷射体成扇形；喷射流朝一个方向固定不动的喷射时称为定喷，固结体此时成板状。旋喷桩经常用于加固复合地基和垂直承载，摆喷和定喷常用于建造抗渗固结体。

旋喷法的应用范围较广泛，可用于处理淤泥、粉土、黄土等地基；截水、抗液化、防渗等工程；也可用于建筑物的地基处理。 2.2.4 夯实水泥土桩法

夯实水泥土桩法：这种方法是中国建筑科学研究院地基基础研究所在北京等地旧城区危房改造工程中，为了满足住宅产业化的需要和解决施工场地条件限制的问

题而开发的一种短周期、低 …… 此处隐藏：2117字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……