摘要:重载铁路路桥过渡段路基容易产生差异沉降,形成道碴囊、道碴槽等病害,造成线路不平顺,影响行车安全;在湿陷性黄土区,由于地基土性质特殊,路桥过渡段路基的不均匀沉降问题更加突出。本文依托新建大准至朔黄铁路联络线工程,以ZCZQ-6段泉儿沟大桥路桥过渡段为研究对象,通过室内土工试验研究了路桥过渡段黄土的工程特性;针对黄土特性,提出了灰土挤密桩复合地基和路基填土改良相结合的综合处理措施以控制过渡段的沉降,在试验基础上建立了路桥过渡段三维有限元模型,模拟分析沉降控制的效果,并对沉降控制方法进行优化分析。本文通过室内土工试验、复合地基现场检测试验、有限元数值模拟等研究方法,主要得到以下结论:(1)泉儿沟大桥路桥过渡段黄土具有中等压缩性,为中度湿陷性黄土;黄土的破坏强度与压实度呈现正相关,与含水率呈现负相关,且变化明显;黄土的抗剪强度参数与压实度、含水率的关系可以用幂指函数拟合,且对于含水率和压实度的变化敏感性很强。(2)灰土挤密桩复合地基,在工程设定的布置方案下,地基承载力、桩体压实系数,桩间土挤密系数、湿陷系数均满足要求。灰土挤密桩复合地基是处理湿陷性黄土地基的有效方法;石灰改良的黄土,压实性能、抗压强度得到大幅提升,压缩系数和湿陷系数显著降低,作为路基填土符合重载铁路路基设计标准。(3)数值模拟结果显示,针对湿陷性黄土区路桥过渡段的两项处理措施均能有效控制沉降;路基结构各部分的填料等级优化模拟发现,倒梯形过渡段填料等级对沉降控制效果最明显;复合地基中,灰土桩的桩长、桩径、桩间距对沉降值均有影响,其中桩长的影响最为明显;在过渡段地基纵向范围内设置变桩长灰土挤密桩,能进一步减少靠近桥台处的路基沉降值,并且扩大路基沉降过渡的范围。