铁路路基下膨胀土长短微型桩抗隆起研究

摘要

在非饱和膨胀土地区,地基隆起变形严重威胁着高速无砟铁路安全运营。为减弱或消除地基隆起变形,降低高速铁路工程投资,结合非饱和膨胀土地基气候影响深度特征,将传统微型桩改进为一种抗隆起的长短微型桩结构。再由若干基本假定、工作机制及应力路径分析,推导长短微型桩加固膨胀土地基后隆起量的计算方法。依托云桂铁路路基基床现场湿干试验,开展实际工程案例及设计关键参数研究,结果表明,相比天然地基,长短微型桩可有效减弱地基隆起量,减幅约60%;增大长短微型桩桩径、缩小桩间距、优化线路标高及适当增加桩长均可减弱甚至消除地基隆起变形。基于参数敏感性、影响权重比及布桩方案分析,提出膨胀土区域无砟轨道路基基底长短微型桩的抗隆起设计原则,即推荐采用"小桩径、小桩间距"长短微型桩加固无砟轨道路基基底膨胀土,长微型桩桩长宜略大于临界桩长且不应小于大气影响深度,短微型桩桩长不宜小于大气急剧影响层深度。