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新线引入既有客运专线车站软土地基加固技术

铁道建筑 2024年第1期64卷 105-110页

作者：杭红星陈尚勇吴成杰中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

以新线引入既有客运专线车站软土地基加固工程为依托,开展布袋注浆桩试桩研究,分析不同浆液配比布袋注浆桩复合地基加固效果,对布袋注浆桩施工工艺、质量检验进行了研究。结果表明:布袋注浆桩机械设备高度低,对既有线影响小,对于空间受... 详细信息

以新线引入既有客运专线车站软土地基加固工程为依托,开展布袋注浆桩试桩研究,分析不同浆液配比布袋注浆桩复合地基加固效果,对布袋注浆桩施工工艺、质量检验进行了研究。结果表明:布袋注浆桩机械设备高度低,对既有线影响小,对于空间受限的邻近营业线地基加固工程适用性强;提高单位面积布袋质量、采用桶式钻头引孔等可解决碎石成分类填土地基应用布袋注浆桩技术时遇到的布袋破裂、塌孔等问题。浆液质量配比水泥∶水∶粉煤灰=0.70∶0.55∶0.45时桩身无侧限抗压强度平均值9.6 MPa,加固效果优于高压旋喷桩;采用低应变反射波法检测桩体完整性效果较差,工程应用中应加强桩身取芯检测。

关键词：铁路路基布袋注浆桩现场试验地基加固邻近营业线

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杭州西站红层极软岩桩基承载力参数试验研究

铁道建筑技术 2022年第12期 35-40页

作者：杭红星中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

以杭州西站桥建合一站房建设为依托,开展中风化泥质粉砂岩室内物理力学试验研究,得到泥质粉砂岩基本物理力学指标;进行4根直径1.0 m嵌岩桩单桩抗压静载荷试验,以获取桩身轴力分布特性。试验结果表明,嵌岩5 m条件下4根试桩极限承载力不小... 详细信息

以杭州西站桥建合一站房建设为依托,开展中风化泥质粉砂岩室内物理力学试验研究,得到泥质粉砂岩基本物理力学指标;进行4根直径1.0 m嵌岩桩单桩抗压静载荷试验,以获取桩身轴力分布特性。试验结果表明,嵌岩5 m条件下4根试桩极限承载力不小于14 000 kN;试验荷载达到10 000 kN嵌岩段桩端阻力出现明显增长,使用工况荷载下桩基承载力主要由桩侧摩阻力贡献。调研分析国内相关行业、地方规范推荐的承载力参数取值和杭州西站周边类似工程案例,综合分析后推荐杭州西站泥浆护壁钻孔桩中风化泥质粉砂岩桩侧摩阻力极限值取180 kPa,桩端阻力极限值取5 500 kPa。

关键词：泥质粉砂岩极软岩试桩桩端阻力桩侧摩阻力试验

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高速铁路深埋隧道石煤层瓦斯勘察测试与评价

铁道勘察 2023年第3期49卷 42-47页

作者：杭红星中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

为了查明湖杭铁路紫荆隧道掘进过程中瓦斯突出等问题,在勘察设计阶段采用工程地质调查、深孔钻探、孔内测试、取样试验等多种勘察手段,并对石煤岩芯进行现场瓦斯解析试验、煤质化学工业成分分析试验、钻孔内瓦斯压力测试、瓦斯浓度测试... 详细信息

为了查明湖杭铁路紫荆隧道掘进过程中瓦斯突出等问题,在勘察设计阶段采用工程地质调查、深孔钻探、孔内测试、取样试验等多种勘察手段,并对石煤岩芯进行现场瓦斯解析试验、煤质化学工业成分分析试验、钻孔内瓦斯压力测试、瓦斯浓度测试、瓦斯气体成分分析试验。研究表明,该处石煤属高灰、低碳、高硫、低热值劣质煤。钻孔石煤现场气体解吸量为0,钻孔内瓦斯浓度、瓦斯压力为0,钻孔内气体成分主要为CO、CO_(2)。综合评价认为,由于经历长久地质构造活动,湖杭铁路紫荆隧道隧址区石煤已不具备大量赋存瓦斯的地质条件,隧道掘进过程中无煤与瓦斯突出危险性,石煤层不具有爆炸性;石煤层在开挖后堆积于隧道内和弃渣场时,自燃可能性低。

关键词：高速铁路深埋隧道石煤层瓦斯工程地质勘察

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路桥交界处地基附加应力修正计算方法

岩土工程学报 2013年第2期35卷 208-218页

作者：蒋关鲁王力伟杭红星西南交通大学土木工程学院四川成都610031 高速铁路线路工程教育部重点试验室四川成都610031

台后地基变形是引起桥台变位的关键因素,对台后过渡段地基变形的探讨有助于对桥台变位问题的深入研究。基于弹性理论,推导了任意断面形式路基荷载作用下,过渡段地基及其临近影响地基内部任意一点的附加应力计算公式,并以铁路标准路基断... 详细信息

台后地基变形是引起桥台变位的关键因素,对台后过渡段地基变形的探讨有助于对桥台变位问题的深入研究。基于弹性理论,推导了任意断面形式路基荷载作用下,过渡段地基及其临近影响地基内部任意一点的附加应力计算公式,并以铁路标准路基断面为例对推导公式可应用性进行分析,得出路桥过渡段地基附加应力横向和纵向的分布规律,并分析了过渡段路基填筑对既有临近建筑物产生的影响。在此基础上,采取数值模拟的方法,验证了推导公式的合理性。该计算方法思路清晰,数学逻辑严密,且易于计算机编程计算,从而为过渡段及其临近地基附加应力计算提供了理论依据,为桥台变形的研究提供了理论支撑。

关键词：过渡段地基路基荷载附加应力数值模拟计算方法

基于离心模型试验的路桥变形耦合特性数值模拟研究

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土木工程学报 2012年第8期45卷 148-157页

作者：蒋关鲁王力伟杭红星西南交通大学四川成都610031 高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

基于离心模型试验,采用有限差分仿真法建立路桥过渡段三维数值分析模型。通过数值模拟计算结果和离心模型试验结果的对比分析,证明了所建立的模型可合理预测路、桥台变形耦合特性。数值分析结果表明:①距台背不同位置过渡段路基面沉降... 详细信息

基于离心模型试验,采用有限差分仿真法建立路桥过渡段三维数值分析模型。通过数值模拟计算结果和离心模型试验结果的对比分析,证明了所建立的模型可合理预测路、桥台变形耦合特性。数值分析结果表明:①距台背不同位置过渡段路基面沉降均随过渡段地基处理程度的加强而减小,离台背距离越近,路基面的沉降坡度越大;②桥台沉降稳定后再填筑路基有利于减小桥台自身的水平位移及台背处的差异沉降值。填筑时应注意填筑速率,重点关注桥台及过渡段路基的整体稳定性和过度的不均匀下沉,防止地基因填土堆载发生滑动破坏及路基层状几何形态的变坏所引起的路基刚度的急剧下降;③不同地基处理程度情况下路桥衔接处均存在差异沉降,因此,有必要在桥头设置搭板将路桥交界处的台阶式跳跃沉降变成斜坡式连续沉降;④过渡段路基收敛沉降值与桥台的水平位移和倾角成正相关性,在数值计算的基础上提出了台后20m处过渡段路基收敛沉降值这一控制指标,并将台后过渡段填料的容许剪应变引入到过渡段设计中。

关键词：离心模型试验数值模拟路桥过渡段变形耦合收敛沉降桥台倾斜

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某城际铁路高边坡病害特征及加固措施研究

路基工程 2023年第3期 206-210页

作者：杭红星中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

依托某城际铁路高边坡变形病害工程,通过工程地质、水文地质调查和现场边坡稳定性评价、数值计算等方法,分析边坡发生变形病害原因并提出加固补强方案。研究表明:边坡坡面发育蚀变凝灰岩破碎带,破碎带内局部岩块破碎,带中存在风化呈高... 详细信息

依托某城际铁路高边坡变形病害工程,通过工程地质、水文地质调查和现场边坡稳定性评价、数值计算等方法,分析边坡发生变形病害原因并提出加固补强方案。研究表明:边坡坡面发育蚀变凝灰岩破碎带,破碎带内局部岩块破碎,带中存在风化呈高岭土化的土状风化物及碎石土,具弱膨胀潜势;坡脚受多方向结构面切割发生楔形崩塌破坏等是引起坡面发生变形的主要原因,现状边坡处于整体基本稳定、局部欠稳定-不稳定状态。提出基于现状边坡的局部加固补强方案,坡面采用承压板锚索加固,边坡平台设钢筋混凝土锚固桩。

关键词：高陡边坡破碎带楔形破坏稳定性评价压力分散型锚索

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路桥过渡段沉降特性离心模型试验研究

路桥过渡段沉降特性离心模型试验研究

作者：杭红星西南交通大学

学位级别：硕士

列车运行的高速化是铁路运输的一个发展方向。高速铁路的运行对轨道结构的平顺性提出了更严格的要求。作为轨下结构两大主体工程,铁路路基与桥梁结构物接续时,因路基填方与桥台在刚度、变形特性方面存在明显的不同,造成列车通过时极易... 详细信息

列车运行的高速化是铁路运输的一个发展方向。高速铁路的运行对轨道结构的平顺性提出了更严格的要求。作为轨下结构两大主体工程,铁路路基与桥梁结构物接续时,因路基填方与桥台在刚度、变形特性方面存在明显的不同,造成列车通过时极易产生线路不平顺问题。为了确保高速铁路对轨道结构平顺性的严格要求,对软土、松软土等特殊地基和较高路堤条件下的路桥结构进行沉降均匀过渡,一直是高速铁路工程建设的技术难题之一。本文以京沪高速铁路建设为依托,通过开展文献资料调研、理论分析以及离心模型试验研究,来研究过渡段地基的附加应力分布规律,并探讨了刚性桩处理形式下桥台-过渡段路基的沉降发展特性以及桩土结构物之间相互作用特性,得到以下几点基本认识： 1、通过文献资料调研,明确高速铁路路桥过渡段问题的实质是轨道结构基础支承刚度和工后沉降的不均匀,该差异对轨道结构、机车车辆以及轨下基础的使用性能都是有害的。 2.、基于点荷载作用下的Boussinesq基本解基础之上,通过数学积分手段,得到了求解过渡段天然地基附加应力的计算公式。标准路堤断面的算例结果表明,过渡段路基距台背距离大于20m时,附加应力的空间分布规律与普通路基相同。 3、解决了级配碎石材料的离心试验模拟问题。试验结果表明,桥台基础、过渡段路基沉降均随过渡段地基处理程度的加强而减小,但各断面敏感程度不同。离台背距离越近,沉降改变越不明显。鉴于高速铁路（无碴轨道）台背路基沉降控制严格,宜重点加强台背附近区域过渡段地基的处理。 4、在模拟路桥同时一次加载情况下,刚性桥台基础、柔性路基沉降与时间关系相同,均可以用weibull函数进行预测分析。过渡段地基桩间距的改变对路、桥不平顺形态的影响是量变到质变的。距径比不小于4.5时,不平顺形态呈现“下凹形”,而距径比小于等于4时,则呈现出“上凸”形。 5、过渡段地基处理桩间距改变对路基柔性基础下刚性桩体的受力特性的影响是显著的。在大距径比（如4.5、5）时桩身受到负摩阻力作用,而在小距径比时桩身周围不再有负摩阻力存在。因此,为充分发挥桩间土的承载能力,建议地基处理时桩间距不宜过小 6、过渡段地基处理程度的改变同样会影响刚性承台下桩基受力特性,桩顶附近桩体受力随距径比的增大而减小,桩端附近桩体受力则随距径比的增大而增大。欠固结地基过渡段在不同地基处理程度下,桥台桩基周围有负摩阻力存在。 7、常规桩基中,桩长范围内土体的附加应力随深度变化呈增长态势,浅层附加应力较小,桩端附近土体附加应力显著增加,桩间土的压缩变形主要发生在桩端附近。 8、桥台倾角和倾斜方向、水平位移均与过渡段路基收敛沉降值大小有直接关联;综合考虑,建议台后过渡段路基设计应增加收敛沉降值这一控制指标。

关键词：刚性桩路桥过渡段附加应力离心模型试验收敛沉降

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临近既有客运专线的高铁路基地基处理设计

四川建筑 2017年第3期37卷 172-174页

作者：杭红星中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

以商合杭高铁阜阳至杭州段路基设计工点为例,介绍了碎石注浆桩、泡沫轻质土、钻孔桩+U形槽结构、管桩桩板结构等地基处理措施在各种工程地质条件下的临近营业线路基地基处理中的应用情况。

关键词：临近营业线泡沫轻质土碎石注浆桩 U形槽管桩桩板结构

泡沫轻质土在临近营业线的铁路软弱地基处理中的应用

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路基工程 2017年第1期 151-154,178页

作者：杭红星中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

高速铁路引入既有客运专线车站路基时,由于新线路基施工,可能导致临近营业线路基变形过大而直接威胁到运营线行车安全。商合杭高铁肥东站路基工程设计,拟采用泡沫轻质土填筑路基,通过数值模拟研究分析了填筑泡沫轻质土路基的可行性。结... 详细信息

高速铁路引入既有客运专线车站路基时,由于新线路基施工,可能导致临近营业线路基变形过大而直接威胁到运营线行车安全。商合杭高铁肥东站路基工程设计,拟采用泡沫轻质土填筑路基,通过数值模拟研究分析了填筑泡沫轻质土路基的可行性。结果表明:泡沫轻质土用于基床以下本体路基填筑时,新线路基沉降满足设计要求,且可有效减少既有线的附加沉降。

关键词：高速铁路临近营业线路基工程泡沫轻质土方案比选