论文部分内容阅读
武广客运专线沿线挖方路段分布有大量的软岩,若能将这些软岩弃碴用作该高速铁路路基填料,则可产生显著的社会经济效益。本文结合国家自然科学基金项目选取代表性软岩——白垩系及第三系泥质粉砂岩的强风化～弱风化混合物作为主要研究对象,对其进行了大量的室内室外试验以验证其在高速铁路中的适用性、可行性并探讨其具体的施工工艺。同时,针对无碴轨道路基沉降变形的高标准控制要求,并基于沉降监测-预测-评估的体系,重点研究了软岩填料实体路堤的沉降变形特性。本文所采用的主要研究方法和得到的重要结论如下:（1）通过崩解试验、循环击实试验、大三轴剪切试验、CBR试验、模型试验、现场水稳定性试验等方法,证明泥质粉砂岩填料具有足够的抗剪强度和刚度、足够的硬度、持久的体积稳定性、易于压实、对水较敏感,完全可以用于高速铁路路堤本体的填筑,但使用时需要采取一些防排水措施来提高它的水稳定性。（2）泥质粉砂岩填料现场填筑时应进行物理改良以改善其颗粒级配,物理改良土宜采用场地集中拌和法施工,施工含水率宜控制在最佳含水率Wopt的-2%～+2.5%范围内,使用20～25T的振动压路机碾压6～8遍。（3）通过对路基压实质量检测指标进行相关性分析发现,力学检测指标与物理检测指标的相关性不大;力学检测指标之间具有较强的相关性;对软岩路基压实质量的控制应采用物理检测指标与力学检测指标相结合的方法,并以物理检测指标为主,即以衡量路基密实度的检测指标为主,辅以检测路基刚度的指标。（4）通过现场沉降监测发现,泥质粉砂岩填料的沉降变形以蠕变为主,受外界环境因素的影响要大于受荷载因素的影响,且后期沉降量较大。（5）通过采用多种沉降预测模型来拟合沉降-时间曲线发现,泊松曲线能够较好地拟合软岩填料填筑层的沉降过程,但最终沉降预测值偏小;Asaoka法和GM（1,1）模型拟合效果不如泊松曲线,但二者的最终沉降预测值基本一致。（6）从沉降预测的结果来看,软土地基经CFG桩-网复合结构加固后,工后沉降量很小,软岩路堤的工后沉降则以路堤自身的工后沉降为主;而路堤自身的工后沉降预测值是路堤高度的0.091%～0.183%。（7）基于模糊随机可靠度理论的分析表明,软岩路堤因工后沉降变形而失稳的概率较小,路堤的长期稳定性能够得到保证。