软弱地基沉降控制措施与研究技术

软弱地基沉降控制措施与讨论技术摘要: 要保证客运专线和高速铁路正常运行,路基沉降必须得到有效控制。本文结合秦沈客运专线软弱地基段土质特性,提出了地基沉降控制的加固措施、计算方法和试验讨论方案,对进一步开展这项工作有一定指导意义。关键词: 土质特性;复合地基;加固方案;离心模型试验1 前言为了保证高速铁路的正常运营,达到高速标准,在软弱地基上填筑路堤,地基的沉降变形必须得到严格控制。否则,地基过大的施工后沉降,特别是不均匀沉降,将导致轨道表面的不平顺,降低乘客的舒适度,严重时甚至引起行车事故。如日本东海道新干线,由于路基的严重下沉,1965～1975 年间中断行车 200 多次,列车平均运行速度降到 100～110km/h,大大低于设计时速 220km/h。我国第一条时速 200km 以上的秦沈客运专线已进入试验段施工阶段,全面施工指日可待,京沪高速铁路也酝酿日久。本文结合秦沈客运专线,讨论了软弱地基段的工程地质特征,指出必须对地基进行加固处理,提出了加固方案、加固后地基沉降计算模式和试验讨论方案,对进一步讨论有一定指导意义。2 秦沈客运专线松软地层地质特征及稳稳定性评价自 1998 年 11 月铁道部科教司召开天津会议,讨论秦沈客运专线软弱地基沉降控制方案和施工技术后,我们及时收集了专运线的勘察试验资料。其土质测试资料见表 1。表 1 秦沈客运线松软地层物理力学性质指标根据勘察结果,秦沈客运专线软弱地基分两个段落,下面分别加以说明:(1)松软土质:CK254+500 到 CK261+150,长 6650m,地表有一硬壳层,厚度 1.3～2.7m,土质为粘土或粘砂土,呈软塑状态,γ=18.7kN/m3,C=24.8kPa,φ=6.9°,强度 130kPa 左右。硬壳之下为松软土层,厚度为 1.6～11.4m,土质为砂粘土、粘砂土或粉细砂层。粘性土呈流动状态,γ=18.3kN/m3,C=5.5kPa,φ=6.2°,强度 95kPa。砂土呈饱和状态,强度100kPa,松软土层孔隙比 0.81～1.13。压缩系数为 0.12～0.85kPa-1,平均为 0.47kPa-1,接近高压缩性土,该段地下水埋深 1.0～2.4m。该类土可定为高压缩性,低强度土体,底部硬 层 埋 深 , 浅 者 4m, 深 者 19m, 土 质 为 砂 粘 土 和 粘 砂 土 ,γ=19.3kN/m3,C=16.3kPa,φ=9.5°,强度 160kPa,软弱层作为持力层,土体必须经过改良加固才能保证路基沉降和地基强度要求。(2)软土段:CK261+150 到 CK263+430,长度 2280m。该软土是以夹层存在。表层 3～5m 厚为硬壳层,土层为砂粘土和粘砂土,强度 120～130kPa。硬壳层之下为软土,...