水泥粉煤灰攪拌飽和黃土復(fù)合地基沉降特性研究.pdf

1、隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的推進，在黃土地區(qū)建設(shè)的鐵路工程越來越多，加固處理黃土地基成為鐵路工程建設(shè)過程中的重要問題。各種地基處理方法的施工工藝得到了不斷改進和提高，有效地提高和保證了施工質(zhì)量，擴大了應(yīng)用范圍。近年來高標準鐵路建設(shè)中研究主要集中在濕陷性黃土地基處理方面，也取得了很多研究成果，而對鐵路工程建設(shè)中所遇到的飽和黃土地基的研究則較少。采用水泥土攪拌樁加固飽和黃土地基是地基處理的一種方法，但目前在鐵路建設(shè)中對這種方法的研究尚不完善，缺

2、乏地區(qū)經(jīng)驗，水泥攪拌飽和黃土形成的復(fù)合地基的承載特性及沉降變形特性仍有待研究。
　　本文依托蘭州西至中川鐵路工程，以水泥土攪拌樁加固飽和黃土地基為背景，對路堤荷載下水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降進行觀測，研究不同二灰摻合比對復(fù)合地基沉降的影響。運用不同的沉降預(yù)測方法對復(fù)合地基實測沉降進行曲線擬合分析，得出適合飽和黃土條件下水泥土攪拌樁復(fù)合地基沉降的預(yù)測方法，并預(yù)測復(fù)合地基的最終沉降量。分析水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降控制效果，探討路堤荷

3、載下水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降變形特性。運用數(shù)值模擬軟件FLAC3D分析水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降隨上部荷載的變化規(guī)律，并與實測沉降的發(fā)生發(fā)展規(guī)律進行對比分析。研究主要得出結(jié)論如下：
　?。?）隨著鐵路路堤的填筑，水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降不斷增大；路堤填筑完成后，沉降變化逐漸緩慢，并趨于某一穩(wěn)定值。同一斷面復(fù)合地基的沉降也不盡相同，路基中心的沉降略大于左線中心。
　?。?）蘭州西至中川機場鐵路工程試驗段采用水泥和粉煤灰（簡

4、稱二灰）作為固化劑的水泥土攪拌樁加固飽和黃土地基，本次研究在試驗段設(shè)計三種不同二灰摻合比 aw的水泥土攪拌樁（分別為 aw=12％、16%、20%），通過對沉降觀測結(jié)果的分析可知：在一定范圍內(nèi)，二灰摻合比越高，水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降越小，地基加固效果越顯著，沉降控制效果越高。
　　（3）通過對沉降觀測數(shù)據(jù)分析，運用對數(shù)曲線法、雙曲線法、三點法、Asaoka法和二次多項式曲線法對實測沉降進行曲線擬合分析，通過對比幾種方法的曲線擬

5、合效果、相對誤差、方差之和及回歸相關(guān)系數(shù)，得出三點法的預(yù)測精度最高，雙曲線法和Asaoka法次之。因此，選用三點法對其它沉降觀測點進行沉降預(yù)測分析，并用雙曲線法或Asaoka法進行對比驗證。
　?。?）通過三點法、雙曲線法及Asaoka法預(yù)測水泥土攪拌樁復(fù)合地基的最終沉降量，為安全起見，選取較大的預(yù)測值作為該點的最終沉降量，得出二灰摻合比為16%的水泥土攪拌樁復(fù)合地基的最終沉降量，左線中心為116.1mm，路基中心為114.7mm

6、。表明工程采用二灰摻合比為16%的水泥土攪拌樁加固處理后的飽和黃土地基能夠滿足該標準鐵路對地基工后沉降的要求。此外水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降主要發(fā)生在路堤填筑過程和填筑完成后的6個月內(nèi)，發(fā)生的沉降約占最終沉降量的75%，路堤填筑完成后24個月時，復(fù)合地基的沉降已基本完成。
　?。?）運用數(shù)值模擬軟件FLAC3D對該工況進行建模及模型分析之后，得出水泥土攪拌樁復(fù)合地基的沉降隨路堤荷載增大而增大，由于復(fù)合地基存在復(fù)雜不確定因素的影響，