鄭西高速鐵路路基濕陷性分析.pdf

1、黃土濕陷性對(duì)工程建設(shè)活動(dòng)常造成巨大的危害，可引起土質(zhì)邊坡滑塌、鐵路路基下沉等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，對(duì)工程建筑具有很強(qiáng)的破壞性。而鄭西高速鐵路是我國(guó)在濕陷性黃土地區(qū)建設(shè)的第一條高速鐵路，運(yùn)營(yíng)時(shí)速達(dá)350 km/h，要求沉降變形不超過(guò)±1.5cm，對(duì)路基沉降變形的要求更高。為了提高道路建設(shè)質(zhì)量，就需對(duì)該高速鐵路沿線黃土的濕陷性進(jìn)行進(jìn)一步的分析研究，掌握其工程特性。 首先，由于該高速鐵路沿線黃土分布十分廣泛，黃土的濕陷現(xiàn)象非常嚴(yán)重，因此在

2、室內(nèi)試驗(yàn)基礎(chǔ)上選擇典型地段進(jìn)行大型現(xiàn)場(chǎng)浸水試驗(yàn)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)浸水試驗(yàn)，分析了濕陷變形量隨時(shí)間的變化規(guī)律，表現(xiàn)為以下幾個(gè)階段：初期平穩(wěn)段，浸水陡降段，中期平緩段，停水后的陡降段，后期平緩段；在浸水段，濕陷速率呈從小到大再到小逐漸趨于穩(wěn)定的變化規(guī)律，停水段，濕陷速率呈從大到小然后趨于穩(wěn)定的變化規(guī)律；試坑內(nèi)地面各測(cè)點(diǎn)的沉降有所差異，總的趨勢(shì)是浸水坑中央的沉降較大，離試坑中心越遠(yuǎn)，沉降變形越小；隨著浸水時(shí)間的增加，裂縫呈先近后遠(yuǎn)，先局部，后整體，由

3、緩到快再到緩的發(fā)展過(guò)程。其次，通過(guò)掃描電鏡圖像定性分析了黃土濕陷前后微結(jié)構(gòu)的變化，并在分形理論的基礎(chǔ)上，定量分析了黃土濕陷前后孔隙的變化特征，試樣濕陷前后孔隙的總個(gè)數(shù)增加，增加的個(gè)數(shù)主要是微小孔隙，而大中孔隙的個(gè)數(shù)減少，總面積有所減少：同時(shí)討論了濕陷前后試樣的孔隙分形維數(shù)的變化規(guī)律及利用圖像處理技術(shù)和分形理論定量描述黃土微觀結(jié)構(gòu)存在的幾個(gè)問(wèn)題，包括掃描電鏡圖像倍數(shù)的選擇、圖像的處理技術(shù)、孔隙的提取及計(jì)算、圖像的范圍、試樣的數(shù)量等；在上述

4、基礎(chǔ)上分析了影響黃土濕陷性的因素(包括內(nèi)因和外因)和產(chǎn)生的機(jī)理，認(rèn)為黃土要發(fā)生濕陷必須具備的條件是黃土具有多孔隙性和疏松的結(jié)構(gòu)，而且黃土粒間聯(lián)結(jié)是不抗水的，這樣黃土在水和力的共同作用下才能產(chǎn)生濕陷。最后，為了對(duì)黃土的濕陷性進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，在現(xiàn)場(chǎng)浸水試驗(yàn)基礎(chǔ)上，建立了預(yù)測(cè)濕陷沉降的Elman模型，結(jié)果顯示該模型的預(yù)測(cè)精度較高；在室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，綜合分析了影響濕陷的主要因素后，選取與濕陷系數(shù)關(guān)系密切的四個(gè)指標(biāo)，即天然含水量(w)、干密度(p