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在国际金融危机、中央扩大内需的大背景下,铁路建设开始进入高速发展时代。在过去的一年间,先后有多条新建铁路密集开工,遇到的不良地质条件迅速增多,特别是软土地基。高速铁路对工后沉降的要求极其严格,软土地基若不进行加固改良处理往往达不到规范规定的工后沉降限值要求。现今针对软土地基处理的方法较多,不同处理方法的适用范围、处理费用、处理效果、工期是不同的。如何经济合理地进行高速铁路软土地基处理,是高速铁路建设中面临的重大课题,通过本研究,拟找到一种适合高速铁路软土地基处理的方法。深层搅拌桩(浆喷桩)具有造价低,施工速度快,无噪音,污染小和加固软弱土厚度大等优点,在我国得到了广泛的应用,取得了较好的经济和社会效益。但是由于影响水泥土搅拌桩复合地基承载性状的不确定因素多、问题复杂且难度大,人们对它的认识还不够深入,特别是在国内从未将其用于高速铁路软土地基处理上。在铁路动车这种大、动荷载作用下,为满足地基的强度、沉降变形及抗震设计等要求和节约建设资金,需研究采用浆喷桩对天然的软弱土地基进行加固处理。围绕降低路基工后沉降这一主线,开展了水泥土室内与室外试验研究,系统分析了水泥土室内试样、试验桩体水泥土试样无侧限抗压强度与龄期及掺入比的关系;通过钻探取芯、静力触探、动力触探、低应变测试、载荷试验、标准贯入试验和跨孔波速测试等手段,对浆喷桩进行了质量检测,深入了解了桩体强度与龄期及深度的关系,以及复合地基承载力和单桩承载力是否满足设计要求;通过埋设相关测试元件并进行长期观测,研究分析了浆喷桩复合地基在路基填筑过程中及填筑结束后的沉降变形规律;编制了浆喷桩复合地基沉降计算软件并对试验断面进行沉降计算,比较计算沉降量与实测值,验算输入参数的合理性;采用各种数值计算方法对路基沉降变形曲线进行拟合,探讨一种与实际较吻合的计算方法;采用大型有限元软件MIDAS GTS,在考虑复合地基中桩体和土体非线性特性的条件下,对浆喷桩复合地基的沉降变形特征作数值模拟分析,并与实测数据进行对比。通过本文的研究,取得了如下主要成果和结论:1。对浆喷桩桩体成桩质量检测,宜选取几种方法综合分析,推荐采用钻探取心、静力触探和载荷试验联合检测。2.浆喷桩复合地基具有较高的强度与刚度,地基沉降量较小,抗侧向变形能力较强,能承受较快的加荷速率,地基侧向位移和坡脚及以外变形特征均表明复合地基对周围环境影响较小。3.基于加固区的沉降量计算采用复合模量法、下卧层附加应力计算采用扩散角法以及应力比为0.1,编制了相应的计算软件对试验段路基沉降变形进行计算,经综合优选参数,计算结果与实际结果较吻合。4.对路基工后沉降进行预测推荐选用双曲线法,该法具有计算结果准确、精度高和操作简便等优点。5.数值模拟和实测结果均表明路基工后沉降小,满足高速铁路限值要求。通过本次试验研究,掌握本地区采用浆喷桩加固软土地基的沉降变形特征,验证设计计算方法的合理性,对确保京沪高速铁路的成功建设具有重要的意义,同时对我国其它高速铁路的建设也具有重要的参考价值。