京沪高速铁路松软土地基(DK384+834~DK385+576)路基设计-毕业设计.docx
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1、京沪高速铁路松软土地基(DK384+834DK385+576)路基设计毕业设计(论文)任务书 班级:土木工程11级 学生姓名: xxx 指导老师:xxx设计(论文)题目京沪高速铁路松软土地基(DK384+834DK385+576)路基设计主要研究内容本文主要研究U型槽在路基处理中的应用初探和通过对于京沪高速铁路某路段的软土地基CFG桩处理设计,来说明CFG桩在高速铁路软土地基处理中的可行性。通过设计CFG桩,使软土地基总沉降和工后沉降满足规范要求,本文通过计算比较地基处理前后的沉降,证实CFG桩处理地基沉降的神奇效果。关键环节1确定论文题目2搜集、整理资料3编写提纲4撰写初稿5修改初稿6修改、
2、装订计划进度12013.5.56.15 收集、整理相关资料22013.6.166.20 向导师汇报论文的观点、目录32013.6.218.30 根据目录开始撰写论文42013.9.159.30 准备毕业论文答辩参考资料1建筑桩基技术规范JGJ9420082京沪高速铁路设计规范铁建设2004157号3混凝土结构设计原理开 题 报 告班级:土木工程11级 学生姓名:xxx 指导老师:xxx设计(论文)题目京沪高速铁路松软土地基(DK384+834DK385+576)路基设计一、文献综述随着国民经济的蓬勃发展,各类工程建设项目规模日益扩大,在铁路工程建设中,无砟轨道施工的应用是越来越广泛。U型槽在高
3、速铁路路基处理中的运用,对软土地基CFG桩处理设计,为了保证高速铁路上部结构的稳定,来对软土地基进行处理。沉降变形小、刚度大的特点, 且是一种较为经济合理的方法。二、选题的目的及意义在我国软土的分布非常广泛。近年来我国高速铁路迅速发展,在修建过程中也遇到了很多软土地基问题,积累了大量的软基处理经验。通过复习土力学、路基工程的相关知识,学习CFG桩加固软土地基的原理和设计计算方法,编写出结构合理文理通顺的设计说明书。三、重点研究内容本文主要研究U型槽在路基处理中的应用初探和通过对于京沪高速铁路某路段的软土地基CFG桩处理设计,来说明CFG桩在高速铁路软土地基处理中的可行性。 2013年 7 月
4、5 日四、教师意见指导教师: 年 月 日中 期 报 告班级:土木工程11级 学生姓名:xxx 指导老师:xxx设计(论文)题目京沪高速铁路松软土地基(DK384+834DK385+576)路基设计一、总体设计:根据论文题目中所提供的关键词,运用互联网等工具搜集相关的文献资料。软土地基未进行CFG桩加固时的沉降计算,分析高速铁路采用的地基处理技术,通过比较说明指定方法CFG桩进行地基处置设置的优势,说明其原理,拟定CFG桩、桩加板结构的桩型、布置、桩径、桩长、桩间距,验算是否满足工后沉降要求,若不满足,修改桩某些参数,直到满足要求。利用AutoCAD绘图,绘制桩布置图、桩板配筋图及路基剖面图。二
5、、详细设计:本研究报告分为六个部分。第一部分:概述,高速铁路路基处理技术在国内外发展现状。第二部分:路基结构设计的内力计算及配筋计算。第三部分:概述了软土和铁路软土地基处理方法。第四部分:介绍了天然地基的承载力计算和沉降计算。第四部分:讲解了CFG桩复合地基设计和CFG桩处理软土地基的施工工序三、设计完成情况:对存在的问题还需充实调整。2013年 8 月 8 日四、教师意见:教师姓名: 年 月 日结 题 验 收班级:土木工程11级 学生姓名:xxx 指导老师:xxx设计(论文)题目京沪高速铁路松软土地基(DK384+834DK385+576)路基设计结题验收申请: 根据毕业设计任务书要求:毕业
6、设计(论文)已全部完成,请老师审阅。 2013年 9 月 15 日指导教师评语:指导教师评分(优、良、中、及格、不及格): 教师姓名: 年 月 日摘 要我国高速铁路建设中,线路经常要穿过软土路段,为了保证上部结构的安全正常使用,对软土路基进行处理就显得尤为重要。目前有许多处理软土地基的方法,如改变路堤的结构形式、人工地基和排水固结法。CFG桩( Cement Flyash Gravel,简称CFG桩) 是近年发展的一种新型地基加固桩体,由水泥、碎石、粉煤灰和适量中粗砂组成,强度相当于C5 C25。CFG桩可用于处理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土等地基;具有沉降变形小、刚度大的特点, 且
7、是一种较为经济合理的方法。如今,在铁路地基处理中,CFG桩已经被越来越广泛地利用。本设计主要论述了软土地基的处理,在处理路堤结构部分,对路堤结构选用了U型槽支护,并依据教材混凝土结构设计原理进行了U型槽设计。本设计结合京沪高速铁路具体工点资料,地基处理部分按控制工后沉降进行设计计算,做了以下工作:(1)收集资料,了解、掌握软土的定义、组成、物理性质和软土地基的处理方法,学会地基处理的沉降计算等方面知识;(2)阅读相关资料,了解CFG桩复合地基理论和设计施工过程,掌握CFG桩复合地基的设计原理、工后沉降计算方法和设计过程。(3)结合达具体工点资料,计算出了满足工后沉降要求的桩间距及桩长,确定经济
8、较为合理的桩间距以及桩长。关键词:CFG桩 U型槽 高速铁路 软土加固 工后沉降AbstractIn our countrys high-speed railway construction, lines often cross soft soil section. For ensuring the safety of superstructure, it is important to improve soft soil roadbed. There are a lot of ways to improve soft-soil roadbed technology presently, su
9、ch as, changing the structure of the foundation, man-made foundation and consolidation. CFG pile (Cement Flyash Gravel) is a kind of new foundation strengthening pile developed in recent years. Composed of cement, gravel, ash of dust coal and just the right amount of gravel, the strength of the CFG
10、is about C5 C25 according the rate of the cement. CFG pile can used to reinforce the foundations, such as clay soil, floury soil, sand, the artificial fill earth and the sludge soil etc. CFG piles are with the characteristics of small settlement and large stiffness,and it is a relatively economical
11、and reasonable method. Now, in the railway foundation treatment, CFG piles has been more and more extensively used.The design mainly discusses the design of soft soil treatment, in dealing with the structure part of the embankment on the embankment structure selected u-trough support, and using teac
12、hing materials based on concrete structural design principle for the u-groove design.The design with the specific information of the Beijing-Shanghai high-speed railway accord to control of the residual settlement doing the design. The following work is carried out: (1) Having collected information
13、and learned the definition, composition, physical nature of soft soil and soft soil treatment. Have a command of the knowledge concerning the settlement calculation of foundation treatment and so on.(2) Read the relevant information, understanding CFG pile composite foundation theory and the design
14、and construction process, mastering CFG pile composite foundation design principle, the method of calculation post construction settlement and design process.(3) Combination of the construction site specific information, having computed contented work to residual settlement and the stability request
15、 of the stake be apart from and the length of stake, and having defined the reasonable space and length of stake.Keywords:CFG piles; U-groove;High-speed railway; Soft soil reinforcement; Settlement of post construction.目 录 第1章 绪论1 1.1 高速铁路路基处理技术在国内外发展现状11.1.1 国外研究状况11.1.2 国外相关理论21.1.3 国内研究现状2 1.2 京沪
16、高速铁路概况3 1.3 本文主要的研究内容、目标和方法4第2章 路基结构设计5 2.1 U型槽的内力计算52.1.1 处理后路基结构的形式52.1.2 U型槽上荷载的确定52.1.3 U型槽边墙内力计算62.1.4 U型槽底板内力计算8 2.2 U型槽的配筋计算92.2.1边墙配筋92.2.2底板配筋102.2.3加强钢筋112.2.4 构造配筋112.2.5 受剪承载力验算11第3章 软土和铁路软土地基处理方法143.1 软土的概念143.2 软土的危害143.3 铁路软土地基处理方法14第4章 天然地基的承载力计算和沉降计算17 4.1 设计资料及相关工程指标174.1.1 设计资料174
17、.1.2 相关工程指标17 4.2 地基承载力计算184.2.1 荷载的组成194.2.2 自重应力计算194.2.3 附加应力计算204.2.4 承载力验算23 4.3 沉降计算234.3.1 砂性土的总沉降计算244.3.2 粘性土的总沉降计算244.3.3 固结度计算27第5章 CFG桩复合地基设计31 5.1 设计方案一315.1.1 参数确定315.1.2 承载力计算325.1.3 复合地基加固区压缩量和下卧层压缩量的计算335.1.4 复合地基总沉降及工后沉降计算39 5.2 设计方案二395.2.1 参数确定395.2.2 承载力计算415.2.3 复合地基加固区压缩量和下卧层压
18、缩量的计算425.2.4 复合地基总沉降及工后沉降计算48 5.3 褥垫层的作用及其厚度的确定49第6章 CFG桩处理软土地基的施工工序50 6.1 震动沉管CFG桩施工工艺50 6.2 长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺50 6.3 两种CFG桩施工工艺的简要对照(见表6-1)51 6.4 优缺点分析52结论53致谢54参考文献55西南交通大学毕业设计(论文)第1章 绪 论1.1 高速铁路路基处理技术在国内外发展现状1.1.1 国外研究状况对于国外的高速铁路技术,最先开始研究的有日本的新干线技术、德国的市内快速ICE和法国的TVG。日本东海道新干线1964年开通以来,在高速铁路的土木工程等方面
19、积累了许多值得借鉴的经验,日本在处理软土地基方面的方法主要分为二类:一是地基改良施工方法:如换填、堆载、直角排水、压缩法、夯实法等;二是地基处理如反压护道法、缓速填筑法、表层加固法、填土加固法、采用轻质填料法等。德国铁路规范铁路土工工程836明确指出,铁路路堤的沉降由下列三部分组成:S总=S地基+S路基+S活载 (1)铺设无碴轨道板后路基工程的工后沉降SR必须满足下列要求:SR (mm)轨道最大的调整高度(mm)5(mm)=20-5=15mm;(2)对于均匀沉降段长度 20m的情况:允许的工后沉降值2SR;(3)在特殊情况下,铺设无碴轨道板后路基工程的工后沉降SR最大可以允许达到60mm,但条
20、件必须是:由此沉降区间带来的行车动力及平顺性要求(Ra0.4Ve2)能通过线路高度的调整得到平衡。德铁规范Ril 836给出:应进行线路沉降的计算和观测。方法可以采取:(1)德国国家规范DIN 4107给定的线路沉降关测;(2)德国国家规范DIN 4019给定的分层总和法;(3)德铁规范Modul 836.0700线路沉降预估法,这里主要是对各类下穿工程开挖施工所引起的线路沉降预测。德国铁路规范第M836.0502节规定,当线下结构/地基不满足沉降变形和稳定要求时,必须进行加固或改善。德国铁路规范给出的、通常采取的地基加固措施有:换填土;(通过物理或化学方法进行的)土的固化和改良;振动沉管法;
21、碎石桩、砾石砂土桩、素混凝土桩、粉喷桩、高压旋喷桩等类似的桩;高压灌浆加固。1.1.2 国外相关理论+对于CFG桩桩网结构以及类似软基加固处理结构形式,国外一些工业先进国家有各自的规范或规程。如英国BS8006规程、北欧Nordic规范、日本手册和德国EBGEO的设计理论等。由于上述四个规范规程对荷载的传递与分配进行了不同的理论假设,设计参数和计算结果差异较大。1.1.3 国内研究现状阎明礼等人对CFG桩复合地基的作用机理、设计方法、在水平荷载作用下的承载性状进行了全面的阐述,涵盖了CFG桩复合地基基本理论、工作机理、设计方法、竖直和水平荷载下的承载力性状等做了系统全面的阐述。董必昌、郑俊杰分
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