云桂铁路非低矮路基下膨胀土荷载传递规律与变形特性研究_冯研_9787517089070

本书主要包括绪论、弥勒膨胀土物理力学特性、非低矮路基下膨胀土地基现场试验、低-高路基膨胀土地基变形特性对比分析、非低矮路基荷载下膨胀土地基荷载传递规律等内容。本书内容丰富, 理论与实践相结合, 有较强的实用性, 为读者学习铁路工程及岩土工程设计提供借鉴和帮助。

　　我国铁路建设中所涉及的绝大多数地区都属非饱和土，其中西南地区广泛分布着膨胀土。在普通铁路建设中，膨胀变形对轨道运营期的影响往往可忽略不计；但在高速、重载的铁路中，因为变形控制标准严格（工后沉降小于15mm），运营期可能出现的变形必然给行车带来巨大隐患。低矮路基荷载水平较低，往往更可能在干湿交替循环下使膨胀土发生胀缩变形，从而影响路基以及上部轨道。而对普通路基和高填方路基（以下并称为“非低矮路基”）而言，因其路基荷载水平较低矮路基高数倍，因此高速铁路高路基工程在膨胀土地基中的地基加固设计理论需进行深入论证。
　　目前，在我国西部大开发背景下，西南地区拟建或在建的多条高速铁路客运专线，均不同程度地涉及膨胀土或膨胀性黏土地基问题。云桂高速铁路客运专线就是最典型的线路之一。对于膨胀土地基上修建变形控制严格的无砟轨道路基，特别是非低矮路基，尚有以下问题亟待解决：
　　（1）在膨胀土地区，路基荷载由低到高过渡过程中理论上存在一个填高界限，超过该填高，膨胀土地基浸水后在荷载约束下不再发生膨胀变形，而该填高的具体值尚缺乏论证。
　　（2）对于路基荷载约束下不发生膨胀变形的膨胀土路基，在天然地基条件下以及CFG桩网路基加固结构条件下的荷载传递规律及变形特性尚缺乏深入研究。
　　（3）在膨胀土地基中，缺乏对高荷载下侧向变形与沉降变形关系的深入研究，且在设计上缺乏便于应用的侧向变形计算方法。
　　围绕上述主要问题，依托笔者参加的西南交通大学蒋关鲁教授科研团队的科研课题——原铁道部科研发展项目“低压缩性土及膨胀土地基无砟轨道沉降控制深化研究”，通过对国内外现有研究资料的广泛调研，及进行原状膨胀土室内土工试验、现场原位测试、高路基试验段现场填筑试验及长期监测，并结合团队已有的压板荷载现场浸水试验、低矮路基现场湿干大型试验，利用数值模拟和理论分析等手段，对膨胀土地基上高填方路基的荷载及传递规律、低一高荷载下地基变形不同特性、考虑侧向变形因素的沉降修正理论，以及相关设计参数的敏感性进行了研究。在此对西南交通大学蒋关鲁教授及团队、中国中铁二院工程集团有限责任公司、中铁十八局集团有限公司、中铁十四局集团有限公司给予的指导与帮助表示鸣谢。
　　由于笔者水平有限，书中不妥之处在所难免，敬请有关专家和读者批评指正！

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