B-路基變形及控制試驗(yàn)研究

1、B-路基變形及控制試驗(yàn)研究第一頁，共135頁。D、路基與橋樁沉降控制措施的試驗(yàn)研究 （鐵道部科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（1999）同 濟(jì) 大 學(xué) 鐵道科學(xué)研究院 鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院 中鐵二局集團(tuán)有限公司 第二頁，共135頁。1 研究目的 驗(yàn)證采用插塑料排水板處理中厚度軟土層路基（約10m厚）的效果；確定能夠滿足工后沉降控制要求的施工周期和預(yù)壓周期； 探索生石灰改良土的拌合、運(yùn)輸和碾壓施工工藝； 研究改良土路基和普通夯填土路基的施工質(zhì)量控制與檢測方法，同時(shí)對高速鐵路路基施工的監(jiān)理方法提出建議； 基床表層的適宜厚度及累積變形規(guī)律；初步提出改良土和非改良土的定額。第三頁，共135頁。2 設(shè)計(jì)概況 設(shè)計(jì)路堤長度

2、65m，高4.5m，邊坡坡率1：1.5?；脖韺右韵侣返烫盍喜捎脙煞N類型：蘇州陽山下蜀粘土加4%的生石灰改良土填筑，長35m；蘇州陽山礫石類土填筑，長30m，填筑壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)按暫規(guī)要求?；膊捎盟姆N不同厚度。進(jìn)行3001000萬次振動(dòng)試驗(yàn)。軟土厚10m, 地基采用塑料排水板加固，間距1.2m，呈正三角形布置，深15.2m，基底鋪設(shè)厚0.6m中粗砂墊層，兩層土工格柵。第四頁，共135頁。 第五頁，共135頁。 第六頁，共135頁。3 軟土地基沉降時(shí) 間第七頁，共135頁。夯填土路基中心分層沉降(荷載)-時(shí)間曲線填土高度(m）沉降（cm）加載曲線時(shí) 間第八頁，共135頁。 填土高度(m) 沉降(cm)

3、改良土坡腳分層沉降(荷載)-時(shí)間曲線加載曲線時(shí) 間第九頁，共135頁。 按雙曲線方程式法預(yù)測，改良土路基的地基最終沉降量為64.7cm，工后沉降為6.7cm；夯填土路基的地基最終沉降量為67.6cm，工后沉降為7.4 cm。 后期剩余沉降的預(yù)測結(jié)果表 (cm) 時(shí)間斷面工后工后一年工后二年工后三年工后四年工后五年改良土路基中心雙曲線方程式法6.74.03.02.42.01.7夯填土路基中心雙曲線方程式法7.45.24.13.32.82.5第十頁，共135頁。 后期剩余沉降速率的預(yù)測 (cm/年) 時(shí)間斷面工后工后一年工后二年工后三年工后四年工后五年改良土路基中心雙曲線方程式法2.71.00.6

4、0.40.30.2夯填土路基中心雙曲線方程式法2.21.20.70.50.40.3第十一頁，共135頁。4 填筑工藝改良土填筑檢測成果表第十二頁，共135頁。 夯填土填筑檢測成果表第十三頁，共135頁。 級(jí)配碎石檢測成果表第十四頁，共135頁。 第十五頁，共135頁。5 動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 第十六頁，共135頁。 動(dòng)應(yīng)力 改良土夯填土基床表層動(dòng)應(yīng)力傳遞系數(shù)為0.37，基床面下1.4m動(dòng)應(yīng)力傳遞系數(shù)，改良土和夯填土分別為0.07和0.16。第十七頁，共135頁。改良土 列車荷載引起的基床彈性變形、塑性變形 夯填土彈性變形/mm采樣時(shí)間/ms300萬次時(shí)彈性變形第十八頁，共135頁。 彈性變形很小，改良土平

5、均0.18mm；夯填土平均0.28mm，遠(yuǎn)小于暫規(guī)中規(guī)定的3.5mm。 -1.2-1.0-0.8-0.6-0.4-0.20.0050100150200250300動(dòng)載次數(shù)萬次級(jí)配碎石頂塑性變形mm* 級(jí)配碎石底石頂改良土-1.4-1.2-1.0-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20夯填土級(jí)配碎石頂級(jí)配碎石底塑性變形與動(dòng)載次數(shù)曲線第十九頁，共135頁。 路基塑性變形在加載開始階段變化較快，后期逐漸趨于穩(wěn)定，穩(wěn)定時(shí)的路基動(dòng)載次數(shù)在250萬次，相當(dāng)于運(yùn)營3年后達(dá)到穩(wěn)定。穩(wěn)定時(shí)，改良土：基床表層沉降0.9mm, 底層沉降0.2mm ；夯填土：基床表層沉降1.1mm，底層沉降0.4mm。 第二十

6、頁，共135頁。存在問題較精確的沉降計(jì)算方法；沉降預(yù)測方法土性參數(shù)的選取第二十一頁，共135頁。排水固結(jié)法計(jì)算理論及存在的問題第二十二頁，共135頁。主固結(jié)沉降，其余為瞬時(shí)沉降和次固結(jié)沉降 ；常規(guī)計(jì)算法、有限單元法、利用實(shí)測沉降數(shù)值的擬合法、反演分析法等 第二十三頁，共135頁。1路堤附加應(yīng)力計(jì)算第二十四頁，共135頁。2 瞬時(shí)沉降第二十五頁，共135頁。3主固結(jié)沉降 總沉降固結(jié)度：Terzaghi固結(jié)理論 ，Biot固結(jié)理論 第二十六頁，共135頁。不考慮砂井的井阻和涂抹影響時(shí) 第二十七頁，共135頁?？紤]砂井的井阻和涂抹影響時(shí) 第二十八頁，共135頁。逐級(jí)加載條件下固結(jié)度的計(jì)算 改進(jìn)的太沙

7、基法第二十九頁，共135頁。 改進(jìn)的高木俊介法 第三十頁，共135頁。下臥層處理層第三十一頁，共135頁。4次固結(jié)沉降 為各層土的次壓縮系數(shù)，可按 軟土類型泥炭富含有機(jī)質(zhì)粘土高塑性粘土超固結(jié)粘土特征纖維結(jié)構(gòu)手感如海綿有機(jī)質(zhì)含量大于30%塑性指數(shù)大于25超固結(jié)比大于20.10.30.0050.030.030.001第三十二頁，共135頁。 CFG樁樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)加固 軟土地基沉降變形特性 第三十三頁，共135頁。K0+060斷面（懸浮樁） CFG樁試驗(yàn)段分層沉降（荷載）時(shí)間曲線 第三十四頁，共135頁。 CFG樁試驗(yàn)段分層沉降（荷載）時(shí)間曲線 K0+070斷面（穿透軟土） 第三十五頁，共135頁。

8、CFG樁填筑完成后沉降速率表（mm月）時(shí)間斷面2003.11.12003.12.12003.12.12004.1.12004.1.12004.2.42004.4.82004.5.212004.6.292004.7.142004.7.142004.8.112004.9.32005.3.23懸浮樁平均速率-92.2-33.8-21.1-16.2-2.1-2.0-2.7穿透軟土樁平均速率-34.6-22.3-12.9-10.1-3.9-0.5-0.8 2005年3月23日測得的CFG懸浮樁總沉降為36.541.3cm，穿透軟土樁總沉降為23.228.7cm。 在加載期，兩種樁長的地基面沉降差別不大，

9、隨著時(shí)間的增長，兩者沉降差才愈來愈大。第三十六頁，共135頁。加固區(qū)與下臥層各部分沉降比例 各部分 斷面總沉降（cm）加固區(qū)深度（m）加固區(qū)沉降（cm）加固區(qū)沉降占總沉降的比例（）下臥層沉降（cm）下臥層沉降占總沉降的比例（）K0+06041.317.516.840.724.559.3K0+07028.727.524.485.04.315.0K0+08023.227.519.584.03.716.0第三十七頁，共135頁。樁頂樁土沉降差隨時(shí)間變化曲線 第三十八頁，共135頁。K0+060樁土應(yīng)力比隨時(shí)間、荷載的變化曲線 第三十九頁，共135頁。樁土應(yīng)力比隨時(shí)間、荷載的變化曲線 K0+080 第

10、四十頁，共135頁。 CFG樁地基沉降計(jì)算方法分析 沉降計(jì)算方法壓縮模量法：一般柔性樁復(fù)合地基采用面積加權(quán)平均法， 表達(dá)式為 式中 m 復(fù)合地基面積置換率； Ep樁體壓縮模量； Es土體壓縮模量。 加固區(qū)沉降計(jì)算方法 第四十一頁，共135頁。CFG樁復(fù)合土層的壓縮模量等于其天然狀態(tài)下的壓縮模量乘以一增大系數(shù)，具體公式為： 天然地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。式中其算式 式中面積置換率；用應(yīng)力表示的樁承載力；處理后的樁間土承載力標(biāo)準(zhǔn)值；為樁間土承載力折減系數(shù)。第四十二頁，共135頁。應(yīng)力修正法： 式中 應(yīng)力修正系數(shù)， 第四十三頁，共135頁。 下臥層沉降計(jì)算應(yīng)力擴(kuò)散角法 對條形基礎(chǔ)，僅考

11、慮寬度方向擴(kuò)散，則為： 作用在下臥層土體上的附加應(yīng)力另外一種方法是按天然地基采用Boussinesq方法計(jì)算。 第四十四頁，共135頁。根據(jù)實(shí)測資料推算路基面的最終沉降量 第四十五頁，共135頁。雙曲線、三點(diǎn)法 選擇荷載停止施加后的三個(gè)點(diǎn) 第四十六頁，共135頁。圖解法，如星野法、淺崗法 為截距，為瞬時(shí)沉降 第四十七頁，共135頁。計(jì)算沉降與實(shí)測結(jié)果的對比分析CFG樁加固最終沉降和預(yù)測成果表 單位：cm 預(yù)測方法斷面雙曲線法三點(diǎn)法K0+05044.640.1K0+06043.937.5K0+07033.429.9K0+08027.024.1第四十八頁，共135頁。 E、軟土地基路橋設(shè)計(jì)參數(shù)試驗(yàn)

12、項(xiàng)目 (鐵道部高速辦項(xiàng)目（2002）) 鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院 同 濟(jì) 大 學(xué) 西南交通大學(xué) 中 南 大 學(xué) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 中鐵二十局集團(tuán)有限公司第四十九頁，共135頁。1 概況 試驗(yàn)段總長850m。試驗(yàn)段起點(diǎn)和終點(diǎn)設(shè)計(jì)有橋梁，路基段有涵洞。 路堤高度4.25.5m，全段基床表層換填0.7m厚級(jí)配碎石。 基礎(chǔ)及地基加固: 0+0000+038段，橋臺(tái)，基礎(chǔ)：鋼筋混凝土預(yù)制樁；0+0000+265段，路基，軟土厚1015m，采用水泥攪拌樁粉噴樁復(fù)合地基；0+2760+515段，路基，軟土厚715m，采用塑料排水板聯(lián)合真空預(yù)壓加固處理； 0+5150+707段，路基，軟土厚57m，采用塑料排水

13、板聯(lián)合超載預(yù)壓加固處理；0+7090+850段，路基，軟土厚45m，采用砂井聯(lián)合等載預(yù)壓加固處理； 0+8200+850段，橋臺(tái)，基礎(chǔ)：鋼筋混凝土灌注樁。第五十頁，共135頁。2 研究內(nèi)容 軟土地基沉降估算方法及不同地基處理方法的加固效果； 路橋過渡段的動(dòng)力特性； 基床底層不同填料類型的動(dòng)力特性；路基填料改良及填筑施工工藝質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；軟土地基綜合勘察精度及物理力學(xué)參數(shù)的選取方法；軟土地基橋涵沉降試驗(yàn)；臺(tái)背土壓力；斜交涵洞承軌臺(tái)試驗(yàn)。第五十一頁，共135頁。塑料排水板第五十二頁，共135頁。 真空聯(lián)合堆載預(yù)壓第五十三頁，共135頁。 攪拌樁 第五十四頁，共135頁。砂樁施工第五十五頁，共135

14、頁。 真空度測試柔性位移傳感器第五十六頁，共135頁。 地基土水平位移測試分層沉降測試第五十七頁，共135頁。K30 測試Evd 測試第五十八頁，共135頁。 填料改良第五十九頁，共135頁。 填筑過程第六十頁，共135頁。 填筑完成第六十一頁，共135頁。3 主要結(jié)論 沉降及沉降速率隨荷載、時(shí)間的變化規(guī)律 k0+342斷面 真空聯(lián)合堆載預(yù)壓試驗(yàn)段 分層沉降（荷載）時(shí)間曲線 第六十二頁，共135頁。第六十三頁，共135頁。 k0+628斷面 超載預(yù)壓試驗(yàn)段分層沉降（荷載）時(shí)間曲線 k0+628斷面 超載預(yù)壓試驗(yàn)段地表沉降速率（荷載）時(shí)間曲線 第六十四頁，共135頁。 第六十五頁，共135頁。

15、沉降沿路基橫斷面的分布規(guī)律第六十六頁，共135頁。 第六十七頁，共135頁。 沉降沿深度的變化規(guī)律第六十八頁，共135頁。 地基土水平位移沿深度分布規(guī)律第六十九頁，共135頁。 地基土水平位移隨時(shí)間、荷載的變化第七十頁，共135頁。 水平位移速率第七十一頁，共135頁。 真空度隨時(shí)間的變化規(guī)律 抽真空后塑料排水板中真空度上升很快，時(shí)間滯后現(xiàn)象不明顯，其規(guī)律與膜下真空度一致 第七十二頁，共135頁。地基土中真空度在保持膜下真空度達(dá)到80kPa后，隨時(shí)間呈緩慢增加的趨勢。 第七十三頁，共135頁。 真空度沿深度的變化規(guī)律真空度在塑料排水板、地基土中，沿深度衰減，真空預(yù)壓深度可達(dá)20m。塑料排水板中

16、真空度沿深度的變化曲線 地基土中真空度沿深度的變化曲線 第七十四頁，共135頁。 孔隙水壓力第七十五頁，共135頁。 第七十六頁，共135頁。 土工格柵應(yīng)力應(yīng)變第七十七頁，共135頁。 水位及出水量變化規(guī)律 第七十八頁，共135頁。 真空預(yù)壓對周圍環(huán)境的影響第七十九頁，共135頁。 真空聯(lián)合堆載預(yù)壓沉降計(jì)算方法法計(jì)算沉降修正系數(shù)為0.8831.251。 真空聯(lián)合堆載預(yù)壓沉降計(jì)算方法，可采用真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓先分別計(jì)算各自的沉降量后進(jìn)行合并的方法。真空預(yù)壓沉降計(jì)算方法，可將膜下真空壓力作為均布荷載，采用e-lgp曲線法估算，壓縮層厚度采用0.1應(yīng)力比法，沉降修正系數(shù)為0.881.25；按Es法計(jì)

17、算沉降修正系數(shù)為0.7331.138，按法計(jì)算沉降修正系數(shù)為0.8831.251。沉降修正系數(shù)第八十頁，共135頁。 超載沉降計(jì)算方法沉降修正系數(shù) 四個(gè)斷面的軟土均處于超固結(jié)狀態(tài)，按e-lgp曲線法計(jì)算較Es小，結(jié)果與實(shí)測值更接近。建議按法計(jì)算沉降，修正系數(shù)為0.9241.076。 第八十一頁，共135頁。 工后沉降與預(yù)壓期 真空聯(lián)合堆載試驗(yàn)段工后沉降與預(yù)壓期如不考慮次固結(jié)沉降，真空聯(lián)合堆載試驗(yàn)段在真空卸載、基床表層完成預(yù)壓10個(gè)月后才能滿足工后沉降5cm的要求。第八十二頁，共135頁。超載預(yù)壓約一年五個(gè)月才能滿足工后沉降5cm的要求。 工后沉降 與預(yù)壓 期斷面超載預(yù)壓17個(gè)月剩余主固結(jié)沉降（

18、雙曲線推算）(2005.3.30)基床表層產(chǎn)生的工后沉降軌道列車荷載產(chǎn)生的工后沉降k0+6281.51.51.8k0+6811.81.41.8 超載預(yù)壓試驗(yàn)段工后沉降與預(yù)壓期第八十三頁，共135頁。 加固區(qū)、下臥層沉降變形特性及加固效果分析a k0+342 加固區(qū)計(jì)算固結(jié)度與實(shí)測固結(jié)度的比較 b k0+448 第八十四頁，共135頁。 a k0+342 b k0+448加固區(qū)和下臥層實(shí)測固結(jié)度的比較 第八十五頁，共135頁。 （1）在真空預(yù)壓階段 （），采用單井固結(jié)理論計(jì)算固結(jié)度與實(shí)測固結(jié)度接近，說明真空預(yù)壓固結(jié)沉降仍符合砂井固結(jié)理論。（2）在真空堆載聯(lián)合階段，計(jì)算固結(jié)度較實(shí)測固結(jié)度稍小，但偏

19、差不大，說明真空聯(lián)合堆載地基沉降采用先分別計(jì)算后合并的計(jì)算方法是可行的。（3）在真空卸載前，同一時(shí)刻加固區(qū)固結(jié)度均大于下臥層固結(jié)度，證明了采用塑料排水板可大大加快固結(jié)過程。（4）從兩個(gè)斷面的下臥層實(shí)測固結(jié)度可看出，k0+342斷面固結(jié)度要大于k0+448斷面，其原因主要與下臥層(3)-1和(3)-3層厚度有關(guān)。K0+342斷面透水性較差的(3)-1層為1.3m，而k0+448斷面透水性較差的(3)-1層和(3)-3層厚度為3.5m。但兩個(gè)斷面均在固結(jié)度達(dá)到100%，之后隨時(shí)間的增長出現(xiàn)少許回彈變形，一方面說明真空超載對下臥層加快固結(jié)的作用，另一方面說明真空卸載再加荷主要影響區(qū)域?yàn)榧庸虆^(qū)，盡管基

20、床表層施工后下臥層仍有1.0cm1.5cm的沉降，但很快穩(wěn)定。第八十六頁，共135頁。 （5）由于兩個(gè)斷面，下臥層透水性較差的地層厚度不大，工后沉降可以說沒有，因此，對(3)層可以不加固。 從上述加固區(qū)、下臥層的沉降變形特性，結(jié)合前面工后沉降的預(yù)測分析表明，在軟土層較厚（1015m左右），且在工期較緊的情況下，采用塑料排水板+真空聯(lián)合堆載加固的方法是可行的，其選用的設(shè)計(jì)參數(shù)合理，可以達(dá)到控制工后沉降5cm的要求。第八十七頁，共135頁。F、高速鐵路路基沉降控制的試驗(yàn)研究 (鐵道部科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2002）) 鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院 同 濟(jì) 大 學(xué) 西南交通大學(xué) 中鐵一局集團(tuán)有限公司第八十八頁，共

21、135頁。 1 研究目的研究深厚層軟土地基采用排水固結(jié)法、CFG樁樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)加固軟土的沉降變形特性，驗(yàn)證地基沉降估算方法，修正設(shè)計(jì)參數(shù)。對比分析不同措施加固深厚層軟土地基的工后沉降及沉降速率的控制效果，研究深厚層軟土地基上修筑路基的可行性，提出控制沉降變形的建議。結(jié)合工程經(jīng)濟(jì)、施工工期、環(huán)境保護(hù)等方面綜合評價(jià)兩種軟基加固方案。 第八十九頁，共135頁。 2 研究內(nèi)容 真空聯(lián)合堆載預(yù)壓、CFG樁樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)加固軟土地基的沉降估算方法；真空聯(lián)合堆載預(yù)壓加固軟土地基的沉降變形特性；CFG樁樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)加固軟土地基的沉降變形特性；工后沉降的預(yù)測及控制工后沉降效果的研究；從滿足路堤穩(wěn)定、沉降變形控制的

22、角度，研究合理的填土速率；從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、工期等方面綜合評價(jià)兩種軟基加固方案。第九十頁，共135頁。 3 試驗(yàn)方案第九十一頁，共135頁。 3.1 試驗(yàn)工程設(shè)計(jì)方案 序號(hào)范圍長度(m)地基加固類型基床底層填料類型10+4242塑料排水板聯(lián)合真空 + 堆載預(yù)壓0+50鎮(zhèn)江花崗巖風(fēng)化物；+50+90鎮(zhèn)江下蜀黏土；2+42+6523CFG樁樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)（懸浮樁）3+65+9227CFG樁樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)（穿透軟土）試驗(yàn)類型分布一覽表 第九十二頁，共135頁。 3.2 軟土地基處理設(shè)計(jì) 塑料排水板聯(lián)合真空+堆載預(yù)壓0+0000+042段地基采用塑料排水板聯(lián)合真空+堆載預(yù)壓處理，總長42m。塑料排水板板長：2

23、6.527.5m，間距采用1.2m，正三角形布置。塑料排水板頂面鋪設(shè)0.6m厚砂墊層，墊層內(nèi)鋪設(shè)一層單向土工格柵。CFG樁樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)0+042+092段地基采用CFG樁加固，總長50m。樁間距2.0m2.0m，正方形布置，樁直徑0.5m。0+042+065段，樁長17.5m；0+065+092段，樁長27.0m。CFG樁與加筋碎石墊層組成樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)。樁頂鋪設(shè)0.3m厚的碎石墊層。墊層內(nèi)鋪設(shè)一層雙向土工格柵。第九十三頁，共135頁。 3.3 路基基床結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì) 序號(hào)范圍長度(m)基床表層厚度（m）基床底層厚度（m）基床底層填料類型附注1+040+04550.72.3花崗巖風(fēng)化物2+045+

24、05050.52.5花崗巖風(fēng)化物3+050+05550.72.3下蜀黏土設(shè)置0.05m瀝青混凝土4+055+06050.92.1下蜀黏土 基床底層填料試驗(yàn)類型分布一覽表 第九十四頁，共135頁。第九十五頁，共135頁。第九十六頁，共135頁。第九十七頁，共135頁。 5 CFG樁樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)加固 軟土地基沉降變形特性 第九十八頁，共135頁。K0+060斷面（懸浮樁） CFG樁試驗(yàn)段分層沉降（荷載）時(shí)間曲線 第九十九頁，共135頁。 CFG樁試驗(yàn)段分層沉降（荷載）時(shí)間曲線 K0+070斷面（穿透軟土） 第一百頁，共135頁。 CFG樁試驗(yàn)段路基中心地表沉降速率（荷載）時(shí)間曲線K0+060斷面（

25、懸浮樁） 第一百零一頁，共135頁。 CFG樁試驗(yàn)段路基中心地表沉降速率（荷載）時(shí)間曲線K0+070斷面（穿透軟土） 第一百零二頁，共135頁。地表沉降隨時(shí)間的變化 兩種CFG樁地基沉降隨時(shí)間的變化 第一百零三頁，共135頁。 兩種CFG樁地基沉降隨時(shí)間的變化 0-18m地基沉降隨時(shí)間的變化 第一百零四頁，共135頁。 兩種CFG樁地基沉降隨時(shí)間的變化 地表下18m以下地基土沉降隨時(shí)間的變化 第一百零五頁，共135頁。時(shí)間斷面200311-1200312-120041-120042-420043-720044-820045-2120046-2920047-1420048-1120049-320

26、053-23K0+050-179-275-312-338-344-346-381-389-390-392-393-412K0+060-158-246-277-297-312-321-332-344-345-347-347-364K0+070-177-213-237-250-259-262-277-281-285-286-286-287K0+080-133-166-187-202-208-206-219-221-222-222-222-232CFG沉降匯總 (mm) 第一百零六頁，共135頁。CFG樁填筑完成后沉降速率表（mm月）時(shí)間斷面2003.11.12003.12.12003.12.120

27、04.1.12004.1.12004.2.42004.4.82004.5.212004.6.292004.7.142004.7.142004.8.112004.9.32005.3.23懸浮樁平均速率-92.2-33.8-21.1-16.2-2.1-2.0-2.7穿透軟土樁平均速率-34.6-22.3-12.9-10.1-3.9-0.5-0.8 2005年3月23日測得的CFG懸浮樁總沉降為36.541.3cm，穿透軟土樁總沉降為23.228.7cm。 在加載期，兩種樁長的地基面沉降差別不大，隨著時(shí)間的增長，兩者沉降差才愈來愈大。第一百零七頁，共135頁。CFG樁試驗(yàn)段路基中心地基沉降沿深度的變

28、化曲線 在地基表面下約12m深度范圍內(nèi)，單位厚度壓縮量較小，其主要原因與CFG樁上部出現(xiàn)負(fù)摩擦有關(guān)。 K0+060 K0+070 第一百零八頁，共135頁。加固區(qū)與下臥層各部分沉降比例 各部分 斷面總沉降（cm）加固區(qū)深度（m）加固區(qū)沉降（cm）加固區(qū)沉降占總沉降的比例（）下臥層沉降（cm）下臥層沉降占總沉降的比例（）K0+06041.317.516.840.724.559.3K0+07028.727.524.485.04.315.0K0+08023.227.519.584.03.716.0第一百零九頁，共135頁。樁頂樁土沉降差隨時(shí)間變化曲線 第一百一十頁，共135頁。 CFG樁試驗(yàn)段水平位

29、移沿深度變化曲線 K0+060 斷面測斜孔 K0+070 斷面測斜孔 第一百一十一頁，共135頁。K0+060樁土應(yīng)力比隨時(shí)間、荷載的變化曲線 第一百一十二頁，共135頁。樁土應(yīng)力比隨時(shí)間、荷載的變化曲線 K0+080 第一百一十三頁，共135頁。 CFG樁地基沉降計(jì)算方法分析 沉降計(jì)算方法壓縮模量法：一般柔性樁復(fù)合地基采用面積加權(quán)平均法， 表達(dá)式為 式中 m 復(fù)合地基面積置換率； Ep樁體壓縮模量； Es土體壓縮模量。 加固區(qū)沉降計(jì)算方法 第一百一十四頁，共135頁。CFG樁復(fù)合土層的壓縮模量等于其天然狀態(tài)下的壓縮模量乘以一增大系數(shù)，具體公式為： 天然地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。

30、式中其算式 式中面積置換率；用應(yīng)力表示的樁承載力；處理后的樁間土承載力標(biāo)準(zhǔn)值；為樁間土承載力折減系數(shù)。第一百一十五頁，共135頁。應(yīng)力修正法： 式中 應(yīng)力修正系數(shù)， 第一百一十六頁，共135頁。 下臥層沉降計(jì)算應(yīng)力擴(kuò)散角法 對條形基礎(chǔ)，僅考慮寬度方向擴(kuò)散，則為： 作用在下臥層土體上的附加應(yīng)力另外一種方法是按天然地基采用Boussinesq方法計(jì)算。 第一百一十七頁，共135頁。計(jì)算參數(shù) 面積置換率0.05，應(yīng)力修正法樁土應(yīng)力比采用實(shí)測值，懸浮樁和穿透軟土分別為12和8。 采用復(fù)合模量法的單樁極限承載力按靜載試驗(yàn)報(bào)告，樁長17.5和27.0m分別為450kN和600kN，即2.29MPa和3.0

31、6MPa。 樁長17.5和27.5m的CFG樁復(fù)合地基極限承載力，經(jīng)計(jì)算分別為267kPa和305kPa。 第一百一十八頁，共135頁。計(jì)算沉降與實(shí)測結(jié)果的對比分析CFG樁加固最終沉降和預(yù)測成果表 單位：cm 預(yù)測方法斷面雙曲線法三點(diǎn)法K0+05044.640.1K0+06043.937.5K0+07033.429.9K0+08027.024.1第一百一十九頁，共135頁。恒載期預(yù)測某一時(shí)刻的沉降與實(shí)測值的比較 第一百二十頁，共135頁。恒載期預(yù)測某一時(shí)刻的沉降與實(shí)測值的比較 第一百二十一頁，共135頁。穿透軟土CFG樁計(jì)算沉降與實(shí)測沉降成果表 單位：cm 沉降斷面加固區(qū)沉降下臥層沉降按復(fù)合模

32、量法和Boussinesq法計(jì)算總沉降量推算最終沉降量計(jì)算天然地基復(fù)合模量法應(yīng)力修正法20053.23實(shí)測值應(yīng)力擴(kuò)散角Boussinesq法20053.23實(shí)測值K0+07046.124.234.124.518.54.24.328.429.9K0+08042.122.131.219.517.32.63.724.724.1第一百二十二頁，共135頁。懸浮CFG樁計(jì)算沉降與實(shí)測沉降成果表 單位：cm沉降斷面加固區(qū)沉降下臥層沉降按復(fù)合模量法修正和應(yīng)力擴(kuò)散角法計(jì)算總沉降量推算最終沉降量計(jì)算天然地基復(fù)合模量法應(yīng)力修正法推算最終沉降應(yīng)力擴(kuò)散角Boussinesq法推算最終沉降K0+05044.326.52

33、8.627.616.845.644.6K0+06040.524.326.116.524.015.327.440.543.9第一百二十三頁，共135頁。 樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)CFG樁加固軟土地基 工后沉降推算 CFG樁試驗(yàn)段由軌道和列車荷載產(chǎn)生的工后沉降，經(jīng)計(jì)算懸浮樁為4.8cm,穿透軟土樁為4.2cm。 第一百二十四頁，共135頁。 懸浮CFG樁 時(shí)間斷面及預(yù)測方法20043.120044.120045.12004 6.12004 8.12004 10.12004 12.12005 2.120062.12007 2.12008 2.1K0+050雙曲線法8.37.16.25.44.43.73.22.8

34、1.61.20.9K0+060雙曲線法10.79.78.88.16.96.1524.52.31.81.5 CFG樁加固工后沉降預(yù)測成果表 單位：cm 第一百二十五頁，共135頁。工后沉降與預(yù)壓期 工后沉降與 預(yù)壓期斷面填筑完成后13個(gè)月剩余沉降（2004.12.1）（雙曲線推算）軌道列車荷載產(chǎn)生的工后沉降K0+0103.24.8K0+0205.24.8懸浮CFG樁填筑完成后13個(gè)月，工后沉降可滿足10cm的標(biāo)準(zhǔn)。 第一百二十六頁，共135頁。 穿透軟土CFG樁 CFG樁加固工后沉降預(yù)測成果表 單位：cm 時(shí)間斷面及預(yù)測方法20041.120042.120043.12004 4.12004 5.

35、120046.12004 7.12004 8.120049.12004 10.12005 12.1K0+070三點(diǎn)法5.94.02.81.91.30.90.60.40.30.20.1K0+080三點(diǎn)法5.13.52.41.71.10.80.50.40.30.20.1第一百二十七頁，共135頁。工后沉降與預(yù)壓期 工后沉降與 預(yù)壓期斷面 工后沉降(cm)填筑完成后3個(gè)月剩余沉降（2004.2.1）（三點(diǎn)法推算）填筑完成后8個(gè)月剩余沉降（2004.7.1）（三點(diǎn)法推算）軌道列車荷載產(chǎn)生的工后沉降K0+0704.00.64.2K0+0803.50.54.2穿透軟土CFG樁填筑完成后3個(gè)月和8個(gè)月，工后沉降分別可滿足10cm和5c