【博士】红层软岩地区高速铁路软基路堤沉降控制研究【2007】

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内容简介

　　学科专业：地质工程　　授予学位：博士　　学位授予单位：成都理工大学　　学位年度： 2007年　　随着我国高速铁路的兴建，红层地区软基路堤沉降控制、红层软岩填料利用、基床结构型式等工程问题，已日益成为工程界人士重点关注的关键技术问题。红层软基强度低、压缩性高、透水性差，在路堤荷载作用下常产生很大的沉降量和沉降差，不能满足路基的工后沉降要求，必须寻求安全、经济、合理的软基处理方法，对红层软基进行有效的加固处理；对长距离经过红层地区的高速铁路而言，符合铁路设计规范要求的h、B组优质填料缺乏，路堤本体及基床底层的填料不得不考虑就地选用工程性质较差的红层软岩填料(C组)，通过特殊的施工工艺进行必要的加强、加固或改良，以满足高速铁路对路基填筑压实标准的要求；为弥补红层路基基床底层采用红层软岩填料，基床结构的强度相对偏弱的状况，必须对基床表层采取措施进行适当的加强。基于目前我国兴建高速铁路才刚刚起步，特别是在红层地区修建高速铁路的工程经验尤其缺乏。采用红层软岩填料的软基路堤的工后沉降能否满足(200km／h铁路设计规范》控制标准的要求，没有相应的数据可依，有必要结合工程开展科学研究，以指导工程实践。　　本论文结合我国新建的第一条200km／h客货共线铁路——遂渝铁路的建设，通过现场勘察与土工试验资料的分析，针对红层软岩(土)的不良工程地质特性，以系统控制路基的沉降为主要研究目标，在建立“红层软基路堤结构设计模式的概念模型”基础上，采用理论计算、有限元数值分析、离心模型试验、动态模型试验、现场试验与监测、行车试验与测试等方法相结合的技术路线，深入系统地研究了红层软岩(土)的物理力学性质及其工程特性、红层软弱土的分类及判别标准和方法、红层软基及路堤的沉降控制、红层软岩填料填筑路堤和水泥稳定级配碎石基床表层的施工、软基路堤沉降监测与预测、基床的结构型式及其动态特性等关键技术问题，较准确地预测了软基路堤的工后沉降量，验证了“红层软基路堤结构设计模式”下路基的工后沉降能够满足(200km／h铁路设计暂规》控制标准(工后沉降≤15cm，沉降速率≤4cm／年)的要求，为红层地区修建200km／h客货共线铁路积累了经验。　　本论文遵循“概念模型建立一室内分析试验—现场施工监测验证一理论提升”的技术路线，在红层软基路堤的结构设计模式、红层软基的沉降控制、红层软岩填料的合理利用、基床的结构型式及其动态特性等方面取得创新性成果，并成功应用于200km／h的遂渝铁路建设，经济、社会、环境效益显著，证实了红层软岩地区高速铁路路基关键技术研究成果的科学性和应用价值，在一定程度上推动了我国红层软岩地区高速铁路设计与施工技术的发展。　　

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