水泥搅拌桩加固软黏土地基模型试验和有限元分析
2012-02-15孙发平
石家庄铁道大学学报(自然科学版) 2012年4期
关键词:有限元
孙发平
(长沙市轨道交通集团有限公司,湖南 长沙 410000)
0 引言
路基沉降变形主要是由软弱地基变形引起的。水泥搅拌桩利用固化剂与地基土搅拌形成的水泥土硬化机理,使加固体和桩间土共同分担路基上部荷载,提高地基承载力,减小地基沉降变形,同时减小路基沉降变形。在修建胶济客运专线时,王村施工段地质情况复杂,主要分布着黄土质粉质黏土,粉土、粉质黏土,且分布不均,差异较大,对控制沉降非常不利。所在区域内地下水位埋深旱季17 ~33 m,雨季8 ~15 m,地基土主要处于非饱和状态。用离心机模型试验[1]和有限元计算分析研究了软黏土(黄土质粉质黏土、粉土和粉质黏土)地基用水泥搅拌桩加固的沉降变形特性和基底应力。希望较好地反映水泥搅拌桩加固地基[2]原型的沉降特性,预测地基沉降,更好地指导路基施工。
1 模型试验
1.1 试验材料及物理参数
试验材料按《原状土取样技术标准》(JGJ89—92),在施工现场用钻孔法取4 ~20 m 原状软黏土(黄土质粉质黏土、粉土和粉质黏土)。按《铁路工程土工试验规程》(TB10101—2004)和《土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)测定了原状土的天然密度、含水率、饱和度等物理指标。原状软黏土带回试验室后再晒干,碾碎,过筛,按原土层密度和含水率配置地基重塑土,具体物理参数见表1。

表1 试验地基土物理参数
1.2 模型尺寸及制作
本次模型试验为水泥搅拌桩加固软黏土(黄土质粉质黏土、粉土和粉质黏土)地基试验,在西南交通大学土工试验室进行。试验分2 组完成:(1)模拟路基在施工期及静置期沉降特性;(2)模拟路基在使用期沉降特性。……
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