客运专线土工格室复合基床的试验研究

　客运专线土工格室复合基床的试验研究

　　研究目的：在列车荷载的重复作用下，基床结构变形是轨道结构几何尺寸恶化的重要因素之一。采用土工格室复合基床结构可以强化基床表层强度和刚度，以满足特殊路段基床结构的需要。研究方法：本文介绍了适用于客运专线的土工格室复合基床结构的4组动态模型试验。试验在室内填筑了宽7m、长4m、高1．05～1．55m的路基基床模型，采用5Hz、20-140kN动荷载模拟列车荷载，每组重复加载150万次以反映列车对路基基床的重复荷载作用。为验证室内试验结果，在秦沈线进行了现场动态试验。试验结果表明，土工格室焊接售价，土工格室可均化基床、路基的动静应力分布，明显降低基床和路基的弹性和变形，减少运营维修养护工作量，且格室越高越好。研究结论：通过与现场试验结果对比，30cm厚的土工格室复合基床表层基本能够满足客运专线对基床刚度和变形控制的要求。

　　研究目的高速列车安全舒适运行需要一个平坦的、刚度合理和稳定的轨下基础。对于有碴轨道结构，散粒材料构成的道床和基床结构在列车荷载重复作用下产生变形和弹性变形，它们是轨道变形的主要来源，前者主要影响轨道的不平顺，后者对轨道结构有着重要的影响。因此，路基基床结构变形问题是客运专线路基基床设计所考虑的主要问题。在良好的地基条件和合格的路基本体的前提下，使用合理的基床结构型式、优质的基床填料和严格控制的压实标准是控制高速铁路路基基床变形的主要手段。土工格室是由强化的聚乙烯(或聚丙希)宽带经超声波焊接(或其它方式如挤压成型)构成的网状格室结构，土工格室焊接平方，在格室内充填土石等材料，构成具有侧向限制能力和较大刚度的结构，以达到加固土体的目的。近年来，针对土工格室在路基工程的应用进行了大量的研究工作和工程实践。本试验的目的就是通过使用土工格室复合基床结构，提高基床结构的刚度，减少重复荷载作用下的弹性变形和变形，以满足特殊路段基床结构的需要，同时，验证是否能够降低基床表层厚度，解决基床表层材料缺乏地区的材料问题。

如何根据需求选择合适的土工格室　　

用于路堤边坡加筋补强的土工格栅采用双向土工格室，土工格室的幅宽不小于3.0m，抗拉强度不小于30KN/m，延伸率≤10%.用于软基加固采用桩网复合地基的土工格室采用双向土工格室，选用高强聚酯纤维、聚酯、聚乙烯等材料用于软基加固，抗拉强度根据计算确定，但一般不小于80KN/m，土工格栅的幅宽≥5.0m，延伸率≤10%。　　采用排水固结法施工时，土工格室焊接订单，土工格栅可采用单向土工格室，抗拉强度根据计算确定，一般不小于50KN/m。　　土工格栅铺设前对每批产品的性能经国家授权的由资质的产品质量监督检验中心进行检测，检测频率不少于3组，合格后方可铺设。施工质量应符合种国家行业标准《铁路路基土工合成材料应用技术规范》。

土工格室-碎石桩双向增强复合地基大比例室内模型试验简介

　　为分析不同地基对其加固后的路基竖向承载力和竖向变形的影响，设计并完成了单纯软基、土工格室加筋地基、碎石桩复合地基和土工格室-碎石桩复合地基4组大比例室内模型试验，分析了经格室加筋垫层、碎石桩和土工格室-碎石桩加固后的路基竖向承载力和竖向变形变化规律。结果表明:经土工格室-碎石桩双向增强复合地基处治后的路基承载力大于单一碎石桩复合地基和单一土工格室加筋地基;土工格室加筋垫层具有良好的筏板和应力均化作用，土工格室焊接，从而使碎石桩桩顶沉降量明显减小，加筋垫层对路堤荷载下桩端沉降的影响不大;路堤荷载下，碎石桩桩顶沉降量小于同平面桩间土沉降量，大于桩端沉降量，以致路堤荷载下复合地基中桩间土先于桩体发生破坏。

　　随着对复合地基理论认识的提高以及实践经验的积累，多种形式组合的复合地基技术已在软基处治中日益发展。由竖向增强体(桩体)和水平向增强体(土工加筋体)联合而成的双向增强复合地基，因其博采竖向桩体复合地基和水平向加筋体复合地基之长，可大幅度提高地基承载力，减少地基沉降量，达到技术经济效益，从而被广泛应用于公路、铁路等软基处治工程。试验研究可直接揭示研究对象的某些特性，为理论分析提供良好的基础。室内模型试验具有投资相对较少、时间灵活、影响因素易控制等优点，成为揭示研究对象工作机理，探讨发展规律等的重要手段之一。目前，关于二维土工合成材料(如土工格栅等)与粘结材料桩(如混凝土桩等)组成的双向增强复合地基的试验研究相对较多，但有关土工格室(三维土工合成材料)与碎石桩(散体材料桩)组成的双向增强复合地基试验研究鲜有文献报道。陈艳平等曾对土工格室碎石垫层-碎石桩双向增强复合地基进行过室内模型试验研究，但该试验是按近1∶10的比例模拟现场研究对象，存在模型缩尺效应等问题。

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