软土地基处理中换填厚度的优化研究

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1、软土地基处理中换填厚度的优化研究摘要：高速铁路地基的沉降研究一直都是工程界关心的问题之一。本文结合天津蓟港铁路地基工程，提出了软地基处理的一种新方法——换填泡沫轻质土，并运用大型有限元软件ANSYS对换填泡沫轻质土地基进行模拟计算，从而得出不同换填泡沫轻质土高度下的地基沉降位移曲线。通过比较，在满足铁路规范的前提下，得到最经济合理的换填高度，对工程有实际的指导意义。关键词：泡沫轻质土换填厚度沉降曲线中图分类号：U213.1文献标识码：ATheResearchonTheThicknessofReplacinginDealingWiththeSoftFoundation12222

2、LIHuan,CHENLei,ANHai-ping,ZHAOZhen-jie,LVXiao-jie（1.SchoolofCivilEngineering,TianjinInstituteofUrbanConstruction,Tianjin300384；2.ChinaRailwaySixthGroupTianjinRailwayConstructionCo.,Ltd,Tianjin300232）Abstract：Theresearchonthesedimentationofthefoundationinhigh-speedrailwayhasbeenoneoftheconce

3、rnedproblemsincivilengineering.BasedonarailwayfoundationprojectinTianjin,thispaperputsforwardanewmethodtodealwiththesoftfoundationandthemethodisreplacingthesoftfoundationwiththelightweightfoamsoil.InthispaperwealsouseANSYSsoftwaretosimulateandcalculatethefoundationwhichisreplacedbythelightw

4、eightfoamsoilandgetthesedimentationcurvesofthefoundationunderthedifferentthicknessofthelightweightfoamsoil.Throughthecomparison,wegetthemosteconomicandreasonablethicknesswhichalsomeetstherailwaystandardsandithaspracticalguidingsignificancetotheproject.Keywords：thelightweightfoamsoilthethick

5、nessofreplacingthesedimentationcurves0引言为满足高速铁路的安全性、平稳性、舒适性的要求，铺设轨道的地基应具有强度高、刚度大、稳定性和耐久性好等特点。高速铁路地基的设计比普通公路更严格，主要体现在沉降控制上。高速铁路除满足强度要求外，还要求严格控制地基的沉降，对于软土地基而言，这点显得尤为重要[1]。本文结合天津蓟港铁路北塘西至东大沽段工程，提出了一种新方法来控制软地基的沉降，即换填泡沫轻质土，并运用大型有限元软件ANSYS对换填泡沫轻质土地基进行模拟计算。首先建立了换填轻质泡沫土复合地基的沉降模型，采用弹塑性土体本构模型，使用有限单元法研

6、究在列车荷载作用下换填泡沫混凝土复合地基的位移沉降量，并用ANSYS模拟不同厚度泡沫轻质土换填下的位移沉降量，通过比较，在符合国家规范的前提下，采用最经济合理的换填高度。1工程背景概况[2]。天津蓟港铁路北塘西至东大沽扩能改造工程位于渤海湾西岸天津港附近。路线所经地区为冲海积平原，即为软土地基，在与既有线并行增建二线地段，为减少既有线变形、确保运营安全，地基采用水泥搅拌桩。桩长15m，桩径500mm，桩间距1.2m。图1为桩的布置图。图1水泥搅拌桩的布置图（m）Fig.1thearrangementdiagramofthecementstirringstake但是，在中

7、心里程DK62+488.87处下穿一条中航油输油管道，管径Φ329.9mm，与新建线夹角60°，埋深约13m（见图1）。此处路基填高仅有1m，原设计基底处理为采用1-4m钢筋混凝土盖板箱涵，基础为钻孔桩基础。为确保钻孔桩施工不影响管线安全，施工前需准确定位管线的位置。由于受周边高压线干扰，无法使用探测设备探测出管线准确位置，因此我们采用换填方式加固地基基础。本段路基基底淤泥质土深厚，采用传统换填方式工后沉降很大，不能保证管线的安全，所以该工程决定采用新型材料泡沫轻质土换填，利用泡沫轻质土的轻质性、高强性