兰州交通大学毕业设计ecrm.docx

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1、毕业论文文任务书书题目高速铁路路黄土路路基沉降降分析及及控制学生姓名名学号班级专业铁道工程程承担指导导任务单单位导师姓名导师职称一、主要要内容(1) 黄土的的介绍；(2) 路基产产生沉降降的机理理分析；(3)沉沉降对高高速铁路路的危害害；(4) 高速铁铁路对路路基施工工后沉降降的要求求以及依依据；(5) 黄土路路基沉降降的基本本规律及及影响因因素分析析；(6) 控制路路基沉降降的施工工方法与与技术措措施；二、基本本要求(1)制制定设计计进度计计划，严严格执行行，按期期独立完完成设计计任务。(2)设设计方法法步骤可可参考设设计指导导书，对对于设计计疑难问问题，首首先应独独立思考考与查阅阅有关资资

2、料，确确实不能能解决时时，可向向指导教教师提出出答疑。(3)了了解高速速铁路严严格控制制路基沉沉降的原原因和目目的。(4)熟熟悉高速速铁路设设计与施施工的相相关规范范，明确确各种地地基上高高速铁路路施工的的步骤与与关键技技术及控控制指标标。(5)明明确高速速铁路路路基产生生沉降的的原因，熟熟悉各种种地沉降降控制的的施工工工艺和技技术措施施熟练运运用所学学知识、参参考资料料分析实实际工程程问题。(6)熟熟悉客运运专线路路基设计计的特殊殊要求，了了解黄土土路基工工后沉降降的控制制方法。(7)能能够结合合施工方方案进行行路基稳稳定性计计算和沉沉降计算算。三、主要要技术指指标铁路客运运专线。设设计速度

3、度3500km/h，轨轨道类型型为重型型。四、应收收集的资资料及参参考文献献1陈陈仲颐，周周景星，王王洪瑾土力学学M北京京：清华华大学出出版社，220055.2 龚晓南南复合合地基设设计和施施工指南南M北京京：人民民交通出出版社，220033.3池池淑兰，孔孔书祥路基工工程MM北北京：中中国铁道道出版社社，20002.4 中华人人民共和和国铁道道部铁铁路路基基设计规规范TBB 100001120005S200055 范云地基加加固技术术M石家家庄：石石家庄铁铁道学院院，19999.五、进度度计划第1-44周开题题报告。路路基沉降降机理及及其危害害分析，熟熟悉各种种控制沉沉降的施施工方法法与技术

4、术措施；第5-88周控制沉沉降施工工方法与与技术措措施经济济技术比比较，沉沉降监测测方案设设计。撰撰写设计计说明。第9周 整理、装装订教研室主主任签字字时间年 月 日毕业论文文开题报报告题目高速铁路路黄土路路基沉降降分析及及控制学生姓名名学号班级专业一、 课题研究究背景及及国内外外研究现现状我国人口口众多，随随着中国国经济的的迅猛发发展，城城市化进进程加快快，我国国铁路呈呈现客流流量大、集集中、行行程长的的特点。为为实现我我国铁路路事业跨跨越式的的发展铁铁路，客客运专线线已开始始在我国国大力修修建。目目前，京京沪、武武广、石石太、郑郑西、京京石等铁铁路客运运专线已已相继开开工。客客运专线线列车

5、运运行速度度快，技技术标准准高，对对路基的的要求严严格，控控制路基基变形已已成为高高速铁路路路基的的最大特特点。自自20世世纪600年代第第一条高速铁铁路在日日本建成成以来。世世界范围围内出现现了竞相相修建高高速铁路路的热潮潮，国外外铁路发发展的方方向是重重载及高高速铁路路，高速速铁路的的出现对对传统铁铁路的设设计，施施工和养养护维修修提出了了新的挑挑战，在在许多方方面深化化和改变变了传统统的设计计方法和和观念。我国幅员员辽阔，地地质情况况复杂多多变，其其中黄土土在我国国分布广广泛，给给铁路工工程建设设带来了了较大的的影响和和隐患，成成为铁路路工程的的关键问问题之一一，现在在铁路修修筑经验验表

6、明，作作为支撑撑路堤的的地基不不允许发发生基底底破坏，也也不允许许发生不不能满足足适合使使用要求求的过大大工后沉沉降和和和沉降速速率。我我国铁路路路基主主要病害害现象的的路基下下沉，有有不少是是因为基基底变形形所致，对对支撑高高速铁路路路基的的地基来来说。除除了强度度要求外外，还有有变形条条件要求求。日本本东海道道新干线线建成后后，由于于软土地地基沉降降造成轨轨道状态态不良，不不能达到到设计速速度和运运量的要要求。吸吸收了经经验教训训之后日日本对支支撑高速速铁路路路基的地地基提出出了强度度要求，对对不符合合强度要要求的地地基要采采取加固固和减少少工后沉沉降的措措施。其其他许多多国家也也相应的的

7、提出了了各种地地基加固固措施。目目前国内内外对黄黄土地基基的处理理主要有有垫层法法、强夯夯法、水水泥搅拌拌桩、孔孔内深层层强夯挤挤密法、浅浅层阻水水方案和和深层散散水方案案、冲击击压实技技术、灰土桩桩挤密法法等。二、研究究方案本毕业设设计为高高速铁路路黄土地地基沉降降控制。依据客运运专线铁铁路路基基设计规规范，满满足等级级标准要要求的黄黄土路基基上铁路路客运专专线路堤堤设计的的主要内内容包括括以下几几个方面面：1路基沉沉降的原原因及路路基对强强度、填填料的要要求路基沉降降的原因因包括路路基填土土、路堤堤填料的的不当、地地下水的的影响等等；客运运专线无无碴轨道道路基的的填料要要求；客客运专线线无

8、碴轨轨道路基基沉降的的控制理理念；客运专专线无碴碴轨道路路基沉降降的控制制要求。2.设计计黄土路基处处理措施施及影响响因素黄土路基基的处理理措施有有：垫层层法、强强夯法、水水泥搅拌拌桩、孔孔内深层层强夯挤挤密法、浅浅层阻水水方案和和深层散散水方案案、冲击击压实技技术、灰土桩桩挤密法法等。并分分析了各各种措施施的处理理效果；影响路基基沉降的的因素分分为人为为因素和和自然因因素；控控制路基基工后沉沉降的主主要途径径、步骤骤和措施施。3路基设设计和沉沉降计算算地基设计计包括桩桩网地基基和非桩桩网复合合地基。桩桩网地基基设计包包括CFFG桩桩桩网复合合地基和和灰土挤挤密桩；非桩网网地基设设计包括括板桩

9、结结构、DDDC桩桩和水泥泥土挤密密桩；介介绍了桩桩网的加加固原理理，沉降降计算模模式、各各种机构构设计以以及沉降降计算方方法和公公式。4.沉降降监测从沉降监监测的目目的、监监测内容容及要求求出发，进进一步介介绍介绍绍沉降监监测的基基本要求求、技术术要求、监监测设备备的选择择、观测测元件的的埋设说说明、沉沉降观测测的步骤骤和频率率、观测测资料的的应用等等。5.总结结与展望望。三、预期期达到的的目标1.设计计出的路路堤能够够满足铁铁路客运运专线路路基设计计规范；2.充分分考虑黄黄土路基基的工程程特点，熟熟悉黄土土路基工工程处理理措施；3.掌握握路基稳稳定性检检算和沉沉降计算算的原理理和方法法；4

10、.了解解减少工工后沉降降应该采采取的措措施；5.熟悉悉路基加加固防护护方案；6.通过过理论联联系实际际，进一一步巩固固和加强强已学专专业理论论知识，加加深理解解，做到到学以致致用。同时，培培养自己己分析实实际问题题、运算算、绘图图等基本本技能。锻锻炼自己己阅读参参考书籍籍及运用用有关手手册、规规范和技技术标准准等解决决实际问问题的能能力。四、进度度计划第1-44周开题题报告。路路基沉降降机理及及其危害害分析，熟熟悉各种种控制沉沉降的施施工方法法与技术术措施；第5-88周控制沉沉降施工工方法与与技术措措施经济济技术比比较，沉沉降监测测方案设设计。第9周整整理、装装订指导教师师签字时 间年月日高速

11、铁路路黄土路路基沉降降分析及及控制摘要高速铁路路代表了了世界铁铁路现代代化发展展的大趋趋势，是是21世世纪交通通运输的的重大成成果，是是人类的的共同财财富。随随着经济济的迅猛猛发展，交交通运输输需求激激增，我国铁铁路客运运专线建建设已经经进入一一个高速速发展的的时期，由由于高速速铁路运运行速度度快、技技术标准准高、对对路基的的要求严严格， 控制路路基变形形沉降已已经成为为客运专专线路基基的最大大特点。路路基变形形最明显显、危害害最大的的问题是是路基沉沉降。路路基沉降降控制是是一个涉涉及因素素较多、具具有较大大不确定定性的工工程难题题。路基沉降降包括路路基施工工沉降和和工后沉沉降，工工后沉降降尤

12、其发发生几率率大、危危害严重重。本论论文从黄黄土的性性质和特特性，路路基沉降降的原因因、危害害，控制制路基沉沉降的措措施、路路基工后后沉降的的机理，控控制路基基工后沉沉降的必必要性、步步骤、措措施、各各种措施施的特点点，路基基沉降计计算、监监测等方方面分析析了路基基沉降。 关键字字： 黄土 路路基工后后沉降 控制制方式 沉降计计算 监测测AbsttracctHighh-sppeedd raailwway reppressentts tthe raiilwaay mmodeerniizattionn deevellopmmentt trrendd inn thhe 221stt ceentuur

13、y, iss thhe iimpoortaant achhievvemeent of traanspporttatiion, iss thhe ccommmon weaalthh off maankiind. Allongg wiith thee raapidd deevellopmmentt off ecconoomy, thhe ttrannspoortaatioon ddemaand, Chhinaa raailwway PDLL suurgee haas eenteeredd a rappid devveloopmeent connstrructtionn peeriood，Duee

14、too thhe hhighh sppeedd raailwway runnninng sspeeed, thee teechnnicaal sstanndarrd oof rroaddbedd, sstriict conntrool oof ssubggradde ssetttlemmentt off deeforrmattionn annd hhas beccomee thhe bbigggestt chharaacteerissticc off PDDL rroaddbedd. TThe mosst oobviiouss haarm, rooadbbed defformmatiion o

15、f thee biiggeest proobleems is thee emmbannkmeent setttleemennt. Embbankkmennt ssetttlemmentt coontrrol is onee whhichh innvollvess maany facctorrs, hass laargee unncerrtaiintiies of enggineeeriing proobleems.Embaankmmentt seettllemeent inccluddingg suubgrradee coonsttrucctioon ssetttlemmentt annd p

16、postt-coonsttrucctioon ssetttlemmentt, ppostt-coonsttrucctioon ssetttlemmentt riisk, paartiicullarlly sseriiouss haarm,Thiis ppapeer ffromm thhe nnatuure andd chharaacteerissticcs oof lloesss eembaankmmentt seettllemeent, thhe rreasson andd haarm, thhe cconttroll meeasuuress off emmbannkmeent setttl

17、eemennt aand roaadbeed ssetttlemmentt meechaanissm,Conntrool oof ssubggradde ssetttlemmentt affterr thhe nneceessiity, sttepss annd mmeassurees, andd thhe ccharractteriistiics ofmmeassurees,eembaankmmenttsetttleemennt ccalcculaatioon,mmoniitorringg off emmbannkmeent setttleemennt.KEY WORRDS：siennnae

18、embaankmmentt seettllemeent cconttroll moodesetttlemmentt caalcuulattionn deteectiio目录第1章绪绪论11.1 选题背背景及意意义11.2 我国铁路路路基现现状11.3 黄土11.3.1 黄黄土的颗颗粒组成成会及结结构21.3.2 黄黄土的多多孔性221.3.3 黄黄土的湿湿陷性与与变形特特性31.3.4 黄黄土的结结构性问问题4第2章路路基沉降降42.1 路基沉沉降42.1.1路基沉沉降的原原因42.2路路基不均均匀沉降降的影响响和危害害62.2.1 路路基不均均匀沉降降对铺轨轨施工的的影响662.2.2 路路

19、基对称称将对高高铁运营营的危害害62.3客客运专线线无砟轨轨道路基基填筑的的压实标标准62.4客客运专线线无砟轨轨道路基基沉降的的控制要要求82.41沉降降控制标标准82.4.2客运运专线无无砟轨道道路基的的填料要求求8第3章路路基沉降降的控制制及计算算113.1影影响路基基沉降的的因素663.1.1 影影响沉降降稳定的的自然因因素1113.1.2 影影响沉降降稳定的的人为因因素1113.2湿湿陷性黄黄土路基基处理方方法及效效果评价价83.2.1 试试验段工工程地基基处理方方法83.2.2 地地基处理理效果方方法83.2.3 湿湿陷性黄黄土路基基的沉降降控制措措施83.3路路基工后后沉降114

20、3.3.1 路路基工后后沉降组组成分析析143.3.2 工工后沉降降控制的的重要性性与特点点153.4控控制工后后沉降的的主要途途径1553.4.1 加加强技术术培训及及明确控控制标准准163.4.2 重重视黄土土地质核核查1663.5工工后沉降降的控制制步骤1163.5.1 施施工前的的控制措措施1663.5.2 施施工过程程中的控控制措施施173.5.3 加加强路基基沉降分分析与预预测1773.5.4 做做好路基基沉降观观测1883.6地地基设计计183.6.1桩网网地基设设计1993.6.1.11 CFFG桩桩桩网复合合地基1193.6.1.22 灰土土桩桩网网结构2243.6.2桩板板

21、结构2263.6.2.11 整体体构造分分析2773.6.2.22 结构构几何尺尺寸优化化273.6.2.33 承台台板设计计283.6.2.44 托梁梁设计2283.6.2.55 桩基基设计2293.6.3 DDDC桩桩323.6.3.11 适用用性及沉沉降控制制机理分分析323.6.3.22 沉降降计算模模式333.6.3.33 复合合地基下下部土体体的沉降降333.6.4 水水泥土挤挤密桩3353.6.4.11水泥土土其它影影响因素素及有关关性能研研究353.6.4.22水泥土土挤密桩桩的加固固原理3363.7地地基沉降降计算3363.7.1 地地基沉降降计算基基本原理理363.7.2

22、CCFG桩桩的沉降降计算3363.7.3 桩桩板桩基基承载力力、沉降降计算339第4章路路基沉降降监测4404.1 路基沉沉降监测测的目的的404.2 路基沉沉降的监监测内容容及要求求404.2.1 沉沉降观测测基本要要求414.2.2 路路基沉降降监测的的技术要要求4224.3 合理选选择观测测设备。434.4 观测元元件埋设设说明4434.5 沉降观观测操作作要求4444.6 沉降观观测时间间、频率率444.7 沉降观观测资料料的应用用45第5章结结论与展展望4775.1 结论4775.2 展望477参考文献献48致谢499博文学院毕业论文第1章 绪论1.1选选题背景景及意义义我国幅员员辽

23、阔，铁铁路经过过的地区区比较复复杂，路路基作为为铁路的的重要组组成部分分，是承承受轨道道结构重重量和列列车荷载载及各种种附加力力的基础础，路基基本体必须须有足够够的强度度和一定定范围内内的变形形，所以以作为承承载高速速铁路的的基础路基的的设计得得到越来来越广泛泛的重视视，把路路基作为为土工结结构物来来设计的的理念在在路基设设计中逐逐步得到到体现,在一般般情况下下，路基基给工程程带来的的主要难难题是沉沉降变形形及其各各种处理理措施条条件下的的固结问问题，所所以路基基沉降变变形问题题是高速速铁路设设计中所所要考虑虑的主要要控制因素。为了确保保列车安安全、平平稳运行行，路基基必须具具有强度度高，刚刚

24、度大、稳稳定性、耐耐久性好好，不易易变形等等优良特特性。随随着我国国既有线线大面积积提速改改造及快快速铁路路、高速速铁路的的修建，如何解决路基沉降这个屡屡出现的问题就被提上日程。1.2我我国铁路路路基现现状长期以来来，我国国新建铁铁路没有有把路基基当成土土工结构构来对待待，而普普遍冠名名为土石石方。在在“重桥隧隧，轻路路基，重重土石方方数量，轻轻质量”的倾向向下，路路基翻浆浆冒泥、下下沉、边边坡坍滑滑、滑坡坡等病害害经常发发生，使使新建铁铁路交付付运营多多年仍不不能达到到设计速速度与质质量，经经济效益益与社会会效益较较差。运营铁路路路基技技术状态态不佳，强强度低，稳稳定性差差，严重重威胁铁铁路

25、运输输和安全全，已成成为铁路路运输的的主要薄薄弱环节节。如今今，全国国铁路网网已相继继完成四四次提速速，开发了一批批最高运运行速度度为14401600KM/h的“快速列列车”。运营时时速为2200KKM的秦秦沈客运运专线的的建成通通车，使使我国铁铁路路基基设计施施工水平平有了较较大幅度度的提高高，极大大地促进进了路基基工程的的进步。1.3黄黄土通常将具具有以下下特性的的土称为为黄土；颜色以以黄色、褐褐黄色为为主，有有时呈灰灰黄色；颗粒组组成以粉粉粒(0.0050.0005mmm)为主，含含量一般般在600%以上上；有肉肉眼可见见的大孔孔隙、较较大孔隙隙，一般般在1.0mmm左右；富含碳碳酸盐；

26、垂直节节理发育育。公路路工程中中，根据据黄土沉沉积年代代不同，可可将黄土土分为新新黄土(如马兰兰黄土QQ3、Q4)、老老黄土(离石黄黄土Q12、Q22)、红红色黄土土(午城城黄土QQ1)三类；根据黄黄土的湿湿陷性又又分为湿湿陷性黄黄土和非非湿陷性性黄土。1.3.1黄土的的颗粒组组成会及及结构黄土的颗颗粒组成成以粉粒粒为主，其其含量可可达50%以上，其其中粗粉粉粒(0.0050.011mm)含量大大于细粉粉粒(0.0110.0005 mmm)含量。黄黄土中的的粘粒、细细粉粒和和腐殖质质胶体，大大部分被被胶结成成集粒或或浮在砂砂粒及粗粗粉粒的的表面，或或聚集在在大颗粒粒间的接接触点处处。黄土土中的

27、粉粉粒和集集粒共同同构成了了支承结结构的骨骨架，较较大的砂砂粒“浸”在结构构体中由由于其排排列比较较疏松，接接触连接接点少，构构成了一一定数量量的架空空孔在结结构体中中，而在在接触连连接处没没有或只只有少量量的胶结结物质。常常见的胶胶结物质质有聚集集在连接接点处的的粘粒，易易溶盐及及沉积在在该处的的CaCCO3、MgCCO3等。研究究表明，黄黄土的粉粉粒含量量越大，其其孔隙比比越大，干干密度越越小，其其湿陷性性越明显显。粘粒粒的存在在对湿陷陷性有抑抑制作用用，当粘粘粒含量量大于330时时，湿陷陷性几乎乎减弱到到不复存存在，当当然这与与粘粒的的结构、性性质及分分布有关关。在颗颗粒大小小中，小小于

28、0.01mmm的颗粒粒对湿陷陷性的影影响更加加明显。1.3.2黄土的的多孔性性黄土中的的孔隙，呈呈垂直或或倾斜的的管状，以以垂直为为主，上上、下贯贯通，其其内壁附附有白色色的胶结结物，一一般为CCaCOO3,这种胶胶结对黄黄土起着着加固作作用。一一般将黄黄土的孔孔隙分为为以下三三类：大孔隙隙，直径径约0.511.Ommm，肉眼眼就可辩辩识；细孔隙隙，是架架空结构构中大颗颗粒的粒粒间孔隙隙，肉眼眼看不见见，可在在放大镜镜下观察察到：毛细孔孔隙，由由大颗粒粒与附在在其表面面上的小小颗粒所所形成的的粒间孔孔隙，肉肉眼更看看不见。由由这三种种孔隙形形成了黄黄土的高高孔隙性性，故又又将黄土土称为“大孔隙

29、隙土”。黄土孔孔隙率一一般在33560之间，有有沿着深深度逐渐渐减小的的趋势；在地理理位置上上，自东东向西，自自南向北北，黄土土孔隙率率有增大大的规律律。一般般认为黄黄土的孔孔隙是引引起黄土土湿陷的的主要原原因，但但有资料料表明压压实黄土土仍存在在大孔隙隙，也具具有湿陷陷性，表表明这不不是黄土土湿陷的的根本原原因，但但它为黄黄土湿陷陷提供了了足够的的空间【1】。1.3.3黄土的的湿陷性性与变形形特性 湿陷性性是指土土在自重重或附加加应力与与自重共共同作用用下受水水浸湿后后产生急急剧而大大量的下下沉。浸浸水湿陷陷只在士士体自重重作用下下产生的的黄土称称为自重重湿陷性性黄土，而浸水湿湿陷在土土体自

30、重重与附加加应力共共同下产产生的黄黄土称为为非自重重湿陷性性黄土。根据自重湿陷量与总湿陷量可对湿陷性场地进行湿陷等级与湿陷类型划分。非自重湿陷性场地的湿陷起始压力一般大于土的饱和自重压力，湿陷敏感性较弱，湿陷性事故较少，自重湿陷性场地的湿陷起始压力小于其上覆土的饱和自重压力，湿陷敏感性较强，湿陷性事故多 。黄土与其其它粘土土的区别别在于黄黄土对含含水量的的变化极极为敏感感，含水水量的高高低严重重影响土土的湿陷陷性和承承载力的的高低，含含水量低低时，土土的湿陷陷性强烈烈，但承承载力却却很高，随随着含水水量的增增加，土土的湿陷陷性逐渐渐减弱，承承载力随随之急剧剧下降，而而压缩性性却得以以提高。根据

31、大量土样的试验资料统计结果表明，黄土的湿陷性与饱和度成直线反比关系，见表l-l，即饱和度愈低，土的湿陷性愈强，土的湿陷性随着饱和度的增大而降低。表1-11饱和度度Sr与与湿陷系系数6s的关关系 饱和度()湿陷系数数范围湿陷系数数中值300.0990.11370.1220304400.0440.11180.0886405500.0220.11000.0660506600.0020.00840.0446077000.06000.0337000.030.0015者者只占33.4%黄土的压压缩性反反映黄土土地基在在外荷载载作用下下产生压压缩变形形的大小小，主要要取决于土的的密实程程度和含含水量，三三者

32、的关关系见表表l-2。表1-22黄土变变形模量量与含水水量和孔孔隙比的的关系土类含水量（%）孔隙率（%）变形模量量（Mpa）黄土101174744822.55322.0684644822.00288.081444744919.00222.0黄土状粉粉质粘土土121184344510.00400.022225454488.01.5525330404457.01.331.3.4黄土的的结构性性问题结构性应应该是描描述土物物理本质质中比粒粒度、密密度、湿湿度重要要的一个个侧面。它的重要性早为太沙基所指出，也早为一系列学者所重视。如果说结构性对任何土都是重要的，那么，对黄土就更是不可避免的，具有更大的

33、意义。研究黄土的结构性及其在力和水作用下的变化规律对整个土力学研究的对象都会有很大的辐射作用。目前，将将黄土受受力、水水作用后后结构由由损伤到到破坏作作定量描描述的固固体力学学方法，因其可可以回避避在寻求求独立表表示土结结构性参参数上的的困难，使使结构性性关系的建立出出现了新新的跳跃跃。但它它仍然遇遇到了建建立不同同湿密状状念土在在受到外外力作用用过程中中损伤变变量正确确表述的的困难显然，如如果能够够找到一一个能合合理反映映土的结结构性及及其随水水与力的的作用而而变化的的土结构构性参数数，无疑疑会使问问题的解解决更加加直观、更更加灵活活，会使使土力学学的参数数体系更更加完善善文献献中关于于综合

34、结结构势这这一新指指标的提提出及对对其合理理性、灵灵敏性、稳稳定性与与普遍性性的检验验的相关关研究表表明：(1)黄黄土的结结构可视视为一个个由单粒粒、集粒粒或凝块块等骨架架单元共共同形成成的空间间结构体体系它它的单元元形态(单粒的的矿物碎碎屑与集集粒或凝凝块)确定了了力的传传递性能能和土的的变形性性质，它它的连接接方式(点接触触、面接接触)确定了了土的结结构强度度，它的的排列方方式(大孔隙隙、架空空孔隙、粒粒间孔隙隙)确定了了土的稳稳定性单粒点点接触、架架空孔隙隙占优势势的结构构，湿陷陷性大；集粒或或凝块，面面接触、粒粒间孔隙隙占优势势的结构构，湿陷陷性小(2)黄黄土结构构性的研研究，应应既注

35、意意揭示土土颗粒排排列的几几何特征征(以孔隙隙分布特特征最为为敏感)，又注注意揭示示土颗粒粒联结(物理的的和化学学的，而而以化学学的为最最敏感)的力学学特征，同同时将结结构与组组成相结结合，探探讨黄土土的非均均质性，各各向异性性(3)从从黄土力力学的观观点来看看，结构构性研究究的根本本目的在在于揭示示结构性性对土力力学行为为的影响响及内在在联系，因因此，将将土的微微观结构构与宏观观力学行行为相结结合是一一条正确确的研究究途径(4)黄黄土的结结构性问问题在其其结构联联结没有有遭到破破坏以前前表现为为它维持持结构可可稳性的的能力，它它和颗粒粒联结的的特性与与稳定性性有关；在结构构联结遭遭到破坏坏以

36、后表表现为结结构可变变性的能能力，它它和颗粒粒的排列列特性与与均匀性性有关第2章路路基沉降降的原因因及影响响2.1路路基沉降降路基裸露露在自然然界中，整整个路基基经常受受到自重重、列车车荷载和和各种自自然因素素的作用用。由于于水、温温度和各各种荷载载的作用用，路基基的各部部分将产产生可恢恢复和不不可恢复复的变形形，那些些不能恢恢复的变变形，将将引起路路基标高高和边坡坡坡度、形形状的改改变，甚甚至造成成土体位位移和路路基横断断面几何何形状的的改变，危危及路基基及其各各组成部部分的完完整和稳稳定，形形成路基基的危害害2.1.1路基沉沉降的原原因2.1.1.1路基基填土压压实度不不足由于压实实度不足

37、足，往往往导致填填方路基基的不均均匀沉降降变形，路路基两侧侧出现纵纵向裂缝缝，路基基土体压压实度不不足的主主要原因因有以下下几点:(1)施施工受实实际条件件的限制制。路基基施工时时，天气气太干燥燥，局部部路堤填填料粘土土土块粉粉碎不足足致使路路基压实实度不均均匀;暗暗埋式构构造物处处因构造造物长度度限制使使路基边边缘不能能超宽碾碾压，致致使路基基边缘压压实度不不够;某某些加减减速车道道与行车车道没有有同步施施工，当当拼接处处理得不不好时，其其拼接处处也会产产生压实实度不足足的情况况。(2)考考虑到施施工安全全和进度度，使得得压力或或压力作作用时间间不足，路路基压实实不充分分，致使使路基压压实度

38、达达不到规规范要求求。(3)由由于填方方土体的的最佳含含水量控控制不好好，压实实效果达达不到规规范要求求。(4)在在填方路路堤施工工中，当当路堤施施工到一一定高度度以后，路路堤边缘缘土体往往往存在在压实度度不足问问题，对对于较高高的填方方路基，通通常都要要做相应应的处治治。填方土体体压实度度不足，其其结果是是土体前前期固结结压力小小于自重重应力和和各种附附加应力力之和，在在自重作作用下就就会发生生沉降变变形，这这些附加加应力主主要来自自以下几几个方面面:车载，尤尤其超载载情况;含水量量变化造造成土体体容重的的改变;地下水水位升降降而导致致浮力作作用改变变;土体饱饱和度改改变，引引起负孔孔隙水压

39、压力改变变。这些些附加应应力引起起土体中中有效应应力改变变，从而而导致土土体发生生压缩变变形。2.1.1.2路堤堤填料不不均匀，控控制不当当在公路施施工过程程中，对对填料、级级配很难难得到有有效的控控制，填填料常常常是开挖挖路堑、隧隧道掘进进产生的的方法，这些些填料性性质差异异大、级级配也相相差很远远。一方方面，在在施工过过程中，如如果分层层碾压厚厚度过大大，小颗颗粒填料料和软弱弱物质很很难得到到有效压压实，在在荷载的的长期作作用下，回回填料会会产生不不协调沉沉降变形形，路面面会产生生局部沉沉陷，刚刚性路面面还可能能产生裂裂纹。另另一方面面，由于于回填料料的性质质不一样样，特别别是有的的回填料

40、料具有膨膨胀性，在在路基排排水系统统局部失失效后，水水的渗入入会使路路面局部部隆起，影影响行车车舒适度度，严重重的会使使路面破破坏。2.1.1.3地下下水的影影响在地下水水的交替替作用下下,路基基土体内内含水量量反复变变化,土土体容重重在一定定范围内内波动,更为重重要的是是由毛细细管张力力引起的的负孔隙隙水压力力可以达达到相当当的数值值,再加加上水的的软化、润润滑效应应,可以以使土体体产生沉沉降变形形。路基基或地基基中地下下水的动动态特征征对路基基不均匀匀沉降影影响很大大，路堤堤及其地地基中的的地下水水主要补补给来源源有3种类型型，即地地下水侧侧向补给给、降雨雨补给、地地表水侧侧向补给给。其动

41、动态变化化及潜蚀蚀作用影影响到土土体中的的有效应应力分布布、土体体的结构构特征和和土体强强度从而而导致路路基的不不均匀沉沉降。2.2 路基不不均匀沉沉降的影影响和危危害2.2.1路基不均均匀沉降降对铺轨轨施工的的影响路基不均均匀沉降降会增加加施工难难度和施施工强度度，在铺铺轨时需需要再度度调整路路基整体体的高度度使其达达到统一一，因扣扣减可调调整量很很小并要要预先填填高一定定量为工工后沉降降留有空空间以便便达到设设计标高高，还要要考虑未未来行车车后各不不同时间间段各路路段不同同土质以以及路桥桥过渡段段不同沉沉降量。2.2.2路基基对称将将对高铁铁运营的的危害路基是路路面的基基础,路路基不均均匀

42、沉降降必然会会引起路路面的不不平整,导致路路面产生生许多病病害,主主要表现现为坑凹凹、起拱拱、波浪浪、接缝缝台阶、碾碾压车辙辙、桥头头或涵洞洞两端路路面沉降降、桥梁梁伸缩缝缝的跳车车等,破破坏了线线路平顺顺通畅，不不仅难以以满足客客运专线线高速行行驶的要要求,而而且还会会加大运运输成本本,增加加运输时时间,增增加养护护维修费费用，减减少使用用寿命，降降低社会会经济效效益，降降低旅客客舒适度度，危及及行车安安全等。2.3 影响路路基沉降降的因素素2.3.1影响响沉降稳稳定的自自然因素素2.3.1.11 地形形地形不仅仅影响路路线的选选定与线线形设计计也影影响到路路基设计计。平原原、丘陵陵、山岭岭

43、各区地地势不同同，各区区的水和和温度的的情况也也不相同同。平原原区地势势平坦，地地面水易易于积聚聚，地下下水水位位较高，因因此路基基需要保保持一定定的最小小填土高高度，力力求不低低于自然然区划和和土质所所规定的的临界高高度：丘丘陵区地地势起伏伏，山岭岭区地势势陡峭。如如果排水水设计不不当，或或地质情情况不良良，易降降低路基基的强度度与稳定定性，出出现水毁毁、边坡坡坍方、路路堤沿山山坡的滑滑动等坏现象象。2.3.1.22 气候候气候条件件，如气气温、降降水、湿湿度、冰冰冻深度度、日照照、年蒸蒸发量、风风向和风风力等，都都影响路路基水温温情况。在在一年之之中气气候有季季节性的的变化，因因此路基基水

44、温情情况也随随之变化化。气候候还受地地形的影影响，例例如山顶顶与山脚脚、山南南与山北北，就有有所不同同。即所所谓“小区地地形与小小区气候候”因此路路基水温温情况也也有所差差异。大大气的温温度变化化使路基基的温度度也发生生相应的的变化并造成成土基内内不同深深度处温温度出现现差异。在在温度差差的影响响下，土土基中的的水分以以液态或或气态由由热处向向冷处转转移，并并积聚或或凝结在在该处。从从而使土土基中的的湿度分分布发生生变化特别是是在季节节性冰冻冻地区，湿湿度积聚聚现象更更为严重重。2.3.1.33 水文文地质水文条件件指地面面径流、河河流洪水水位、常常水位及及其排泄泄条件、有有无积水水和积水水期

45、的长长短以及及河岸的的冲刷和和淤积情情况等。水水文地质质条件指指地下水水位、地地下水移移动情况况、有无无泉水、层层间水等等。所有有这些。都都会影响响路基的的稳定性性，如处处理不当当，往往往会导致致路基出出现各种种病害2.3.2影响响沉降稳稳定的人人为因素素2.3.2.11荷载作作用作用于路路基的荷荷载有路路面路基基的自重重(静载)和机车车的轮重重(动载)。静载载在土基基内部产产生的应应力随深深度的增增加而增增加；相相反，动动载在土土基内部部产生的的应力随随深度的的增加而而减少。且且车型不不同动动载在土土基内部部的应力力作用深深度也不不相同。随随着交通通运输的的蓬勃发发展，交交通量逐逐年增长长，

46、在很很大程度度上影响响路基的的稳定性性。2.3.2.22施工方方法正确的施施工方法法也是保保证路基基稳定性性的重要要因素。就就土质路路堤而言言，既要要选择良良好的土土填筑路路基，同同时还要要选用正正确的填填筑方法法和合适适的施工工机械。通通常采用用水平分分层填筑筑法自下下而上逐逐层填筑筑，并在在土的含含水量控控制于最最佳范围围同时进进行充分分压实。保保证达到到路基基施工规规范规规定的压压实度，使使路基具具有足够够的强度度和稳定定性。相相反，如如果填筑筑方法不不正确，压压实不充充分。土土基在车车辆荷载载的重复复作用下下就会出出现不同同程度的的变形沉沉陷。从从而造成成路面破破坏。2.3.2.3养护措措施养护措施施包括一一般措施施及在设设计、施施工中未未及时采采用而在在养护中中加以补补充的改改善措施施。通过过及时养养护可以以保证路路基在使使用期限限内具有有较高的的强度和和稳定性性。第3章 路基沉沉降的控控制客运专线线路基沉沉降控制制的主要要目的是是控制路路基沉降降，以确确保高速速列车的的行车安安全，尽尽量满足足旅客对对舒适度度的要求求，并减减少日常常维修工工作。3