高速铁路CFG桩设计毕业论文.doc

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1、XX大学毕业设计（论文）第页高速铁路CFG桩设计毕业论文第一章绪论随着经济建设的发展和基本建设规模的扩大，我国的地基处理技术得到了迅猛发展。在基础工程设计中，通常首先会考虑使用条形基础、片筏基础等浅基础形式，当其不能满足承载力或变形要求时，会辅以地基处理措施，形成复合地基。本文主要通过具体工程实例——京沪高速铁路廊坊段运用CFG桩复合地基处理软土地质条件，进行京边软土地区CFG桩复合地基设计研究工作。图1-1京沪高速铁路平面示意图67XX大学毕业设计（论文）第页1.1京沪高速铁路概述1.1.1京沪高铁正线主要技术标准高速正线主要技术标准为：铁路等级为高速

2、铁路；无砟轨道技术正线数目为双线；设计速度为350km/h，初期运营速度是300km/h。跨线列车运营速度是200km/h及以上；线间距为5.0m；最小曲线半径一般是7000m；但困难时是5500m；最大设计坡度是20‰；到发线有效长度为650m；采用的牵引种类是电力的；列车类型属动车组；列车运行控制方式为自动控制；行车指挥方式是综合调度。1.1.2高速铁路路基沉降控制标准依照《新建时速300-350公里客运专线铁路设计暂行规定（上、下）》（铁建设【2007】42号）和《客运专线无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设【2006】158号）的限制及经验，根

3、据以往工程的实际研究成果，路基的沉降量需用一定的限制，本设计对路基的沉降提出必须满足的两个要求：一、路基工后沉降量须控制在15mm以内；二、路基工后过渡段的沉降量须控制在5mm以内。廊坊地段及其周边的地质情况大致如下：北京至廊坊为冲、洪积平原，地势由西北向东南缓倾；廊坊至武清及沧州至济南以北为冲积平原，廊坊至武清地势由西北向东南缓倾。根据以上廊坊地段的工程地质条件，人为本区段为松软土地质，宜采用CFG桩板结构的复合地基进行设计，本文以CFG桩板结构复合地基的概论、设计思路及设计步骤为内容进行逐一说明。1.2CFG桩复合地基的基本概述复合地基是指天然地基在

4、地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或设置加筋材料，加固区由天然地基土体和增强体两部分组成的人工地基。而CFG桩复合地基是由CFG桩、桩间土和褥垫层一起构成的刚性桩复合地基。CFG桩复合地基试验研究是建设部“七五”计划课题，于1988年立题进行试验研究，并应用于工程实践。并于1997年被列为国家级工法，并制定了中国建筑科学研究院企业标准，现已列入国家行业标准《建筑地基处理技术规范》(JGJ79～2002)。67XX大学毕业设计（论文）第页为进一步推广这项技术，国家投资对施工设备和施工工艺进行了专门研究，并列入“九五”国家重点攻关项目。1999年12

5、月已通过国家验收。该技术已在全国23个省、市广泛应用，据不完全统计，该技术已在1000多个工程中应用。和桩基相比，由于水泥粉煤灰碎石桩体掺入工业废料粉煤灰，桩身不配筋以及可充分发挥桩间土的承载能力，工程造价一般为桩基的1/3～1/2，经济效益和社会效益显著。1.3CFG桩复合地基工程特性1.3.1桩体作用由于桩体材料高于软土地层，在荷载作用下，CFG桩的压缩性明显比桩间土小，因此基础传给复合地基附加应力，随着地层变形逐渐集中到桩体上，出现应力集中现象。大部分荷载由桩体承受，桩间土应力明显减小，复合地基承载力较天然地基有所提高，如图1-2中的，沉降量亦减小

6、，随着桩体刚度增加，桩体作用发挥更加明显。图1-2复合地基承载力示意图(，，分别为桩体承受、基础附加、桩间土承受的三种应力)67XX大学毕业设计（论文）第页1.3.2垫层作用褥垫层为厚度100～500mm的粒状材料组成的散体垫层。CFG桩和桩间土一起，通过褥垫层形成CFG桩复合地基。褥垫层为桩向上刺入提供了条件，并通过垫层材料的流动补给，使桩间土与基础始终保持接触。在桩土共同作用下，地基土的强度得到一定发挥，相应地减少了对桩的承载力要求。1.3.3加速排水固结作用CFG桩在饱和粉土和砂土中施工时，由于成桩和振动作用，会使土体产生超孔隙水压力。刚施工完的C

7、FG桩为一个良好的排水通道，孔隙水沿桩体向上排出，直到CFG桩体硬结为止。有资料表明，这一系列排水作用对减少孔压引起地面隆起(粘性土层)和沉陷(砂性土层)，对增加桩间土的密实度和提高复合地基承载力极为有利。1.3.4挤密作用在CFG桩施工过程中，由于振动和挤密作用使桩间土得到挤密，特别在砂土层这一作用更加明显。砂土在高频振动下，产生液化并重新排列致密，而且在桩体粗骨料(碎石)填入后挤入土中，使砂土的相对密实度增加，孔隙率降低，干密度和内摩擦角增大，改善土的物理力学性能，抗液化能力也有所提高。1.4CFG桩复合地基沉降量研究现状1.4.1CFG桩复合地基沉

8、降计算研究现状复合地基变形分为三个部分:加固区的变形量和下卧层的变形量以及褥垫层