文献综述
1.1研究背景及意义
关于“软土”,各种设计规范及其他书籍手册中对其定义不尽相同:《建筑地基基础设计规范》中解释软土是包括了淤泥、淤泥质土、充填土、杂填土或其他高压缩性土[1]。《工程地质手册》中认为软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土[2]。《公路工程名词术语》(JTJ002-87)则定义软土为天然含量高孔隙比大、压缩性高、承载力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土[3]。除此之外,在《铁路工程地质手册》、《公路地基设计规范》以及其他各地方的设计规范中,对于“软土”都有不同的解释。
我国软土资源丰富并且分布广泛,但其分布也具有区域性,主要集中分布在华东、东南及南方沿海地域。而这些地区往往又因为经济发展起步早,相对来说经济比较发达,其发展趋势也依然呈迅猛之势,所以这些地区交通复杂,人员往来密集,客货运数量庞大。2004年,国家政府颁布了一项新的规划,该文件主要围绕我国的铁路运输方案展开,名称为《中长期铁路网规划》[4],以期能够改善铁路货运不足的问题。而在2010年,国家更是宣布将会在未来的5年时间对铁路行业持续不断的投资3.5万亿元。
目前关于高速铁路的路基设计方案中最尖端的难题是对高速铁路路基表面的控制。因为受到自然因素的影响,地基容易发生变形,而高速铁路的运行速度又十分快,于是这就要求路基提供高度稳定的铁路基础。近年来,大多数的高速公路和客运专线城际轨道是在软土地基上建筑而成的。根据上文对软土定义的了解,可知软土的优点在于有较高的灵敏度,透水性能差,但是它比较突出的缺点为软土的含水量较高,强度低,抗压性差,这些缺点将导致在后期的施工环节中出现严重的沉降难以达标的问题。若是处理不当,则极有可能出现坍塌现象,这将危及国家利益和公民生命财产安全。所以为了解决软土地区工后沉降控制问题,我们开始研究一种新型的复合地基加固形式,即桩网复合地基。
桩网复合地基通过对变形缝的协调,继而对桩网土产生力的作用,然后控制工作后的沉降变形。它的处理方法中受力体系包括了路堤的填料,土工格栅加强垫,桩帽和桩体,桩土加固区和下层等。因为路堤对地基荷载力量的影响,使地基表面逐渐成为桩帽平面,又由于桩与土之间的刚度是有差异的,使得相邻两个桩之间的位置会有一定程度的偏差。在桩之间填充上部路堤将相对于桩帽上方的填充物具有向下移位趋势。因此,填料中产生的剪切应力导致主应力的重新分布,并且土壤拱形成在路堤填料中。由于桩网结构加固的路堤中存在土拱,大部分路堤荷载由桩体承载,向下传递到下层。桩之间土壤的荷载减小,使路堤的沉降问题大幅度减少,这样的措施在很大的程度上提高了路面的稳定性。
综上所述,在实际工程中,研究桩网复合地基在软土地区的处理效果评价和参数分析,这对能够获得桩网复合地基沉降变形的相关控制措施是非常重要的。
1.2桩网复合地基国内外研究现状
1.2.1国外研究情况
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