整理工后沉降的数值分析Word文档下载推荐.docx
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基床底层
50
70
28
1.90
3
路基本体
25
0.35
60
1.85
4
灰土垫层
40
0.27
200
38
1.8
5
复合地基
5、7.5、10、15、20、25
0.3
100
6
天然黄土层
2、3、5、8
1.65
7
黄土层以下
15
－
3计算荷载
按土体在自重作用下的应力计算（自重应力场）。
同时考虑列车活载的作用。
列车荷载为ZK活载和中活载。
根据《京沪高速铁路设计暂行规定》，取换算土柱宽为3.4m，高分别为2.7m和3.0m（当容重为20kN/m3）。
沉降计算按单线有车进行考虑。
当采用分层总和法计算沉降时，黄土层较厚时，取压缩层深度满足条件：
，当黄土层较薄时（本报告取黄土层厚度为8m、12m、15m）就取此黄土层厚度。
有限元法计算沉降时，不论土层有多厚，均计入。
4工后沉降计算标准
郑西客运专线要求工后沉降量不大于5cm。
《京沪高速铁路设计暂行规定》定义工后沉降量为基础设施铺轨时的沉降量与最终形成的沉降量之差，我们把此定义简称为标准一；
根据经验，黄土地基因填土自重所产生的压缩下沉量，大部分已在施工期间完成，约占地基总沉降量的80％～90％。
另外，地基的工后沉降也仅占路基沉降的小部分，约为10％～20％。
所以，计算时把地基的工后沉降占地基总沉降的10％考虑，简称标准二；
把地基的工后沉降占地基总沉降的20％考虑，简称标准三。
后两种标准可以作为标准一的参考。
5计算内容
（1）根据郑西线实际湿陷性黄土的分布情况，选取黄土层厚度分别为D＝8m、12m和15m进行计算。
（2）路堤高度选取了3种有代表性的高度，分别为H=4m、6m、8m。
（3）天然黄土的压缩模量选取了4种情况，分别为Es＝2MPa、3MPa、5MPa、8MPa。
当采用强夯、灰土桩或CFG桩处理时，此模量为未加固部分的模量。
（4）强夯地基的处理厚度按Dh＝4m和Dh＝6m进行计算。
（5）灰土挤密桩和CFG桩复合地基，按复合模量法进行计算。
计算时桩长根据不同路堤高度进行选取，分别为L=8m、10m、12m、14m。
复合地基模量分别取为：
Esp＝5MPa、7.5MPa、10MPa、15MPa、20MPa、25MPa。
（6）工后沉降量控制标准为3cm时的地基处理措施及范围。
6计算结果
6.1路基本体沉降量
表2、图3为路堤沉降量与路堤高度之间的关系，从表中可以看出，路堤的沉降量约为路堤高度的0.14～0.25％,两种活载差别不大。
根据国内外高速铁路的经验和实测资料，路堤填土压实沉降量当路堤以粗粒土、碎石类土填筑时，约为路堤高度的0.1～0.3％；
当以细粒土填筑时，约为路堤高度的0.3～0.5％。
该部分沉降量一般在路堤竣工之后一年左右完成，因此控制路堤沉降主要是控制地基的工后沉降。
表2路堤沉降量与路堤高度之间的关系
路堤高度（m）
ZK活载
中活载
沉降量（cm）
沉降量占路堤
高度百分数
0.55
0.138
0.58
0.145
0.84
0.168
0.88
0.176
1.17
0.195
1.21
0.202
1.54
0.220
1.59
0.227
8
1.97
0.246
2.02
0.253
图3路堤沉降量随路堤高度的变化曲线
6.2天然黄土地基总沉降量及工后沉降量
6.2.1分层总和法计算结果
采用分层总和法计算地基变形时，地基内的应力分布，可采用各向同性均质线性变形体理论。
其最终变形量可按下式计算：
计算中选取了CK257+280处的试坑资料进行计算，计算深度为13.2m,计算参数见表3所示。
表3分层总和法计算参数
取土里程
CK257+280
取样中点深度（m）
1.2
2.2
3.2
4.2
5.2
6.2
7.2
8.2
9.2
10.2
11.2
12.2
13.2
压缩模量（Mpa）
2.3
1.9
1.6
2.6
6.6
2.4
4.6
2.8
8.1
计算结果如表4所示。
可以看出：
按标准一计算的铺轨前后总沉降量随路堤高度的增加而增大，而工后沉降量随路堤高度的增加而减小，并且在两种活载作用下都满足工后沉降小于5cm的要求。
标准二也全满足要求。
标准三全部不满足要求。
按标准一计算，中活载比ZK活载的工后沉降量大11％左右，按标准二和三计算，中活载比ZK活载的工后沉降量大1.4％左右。
表4天然黄土地基在不同路堤高度下的总沉降量及工后沉降量
活载
类型
路堤高度
（m）
土层厚度（m）
铺轨前总沉降量（cm）
铺轨后总沉降量（cm）
工后沉降量（cm）
标准一
标准二
标准三
25.30
28.42
3.12
2.84
5.68
35.80
38.74
2.94
3.87
7.75
46.31
49.12
2.81
4.91
9.82
28.76
3.46
2.88
5.75
39.06
3.26
3.91
7.81
49.43
4.94
9.89
6.2.2数值计算结果
表5为不同厚度的天然黄土地基在在不同地基模量下铺轨前和铺轨后的总沉降量以及按三种标准计算的工后沉降量。
从表中可以看出：
同一模量下，随地基土层厚度的增加，总沉降量和工后沉降量都在不断增加，但是按标准一的要求，只有在天然黄土地基的模量为8MPa时，才能满足5cm的要求，其余情况皆满足要求，即只要天然黄土地基的模量不大于8MPa，黄土地基必须处理；
在两种不同活载的作用下，中活载比ZK活载计算得到的沉降大一些。
表5天然黄土地基条件下的总沉降量及工后沉降量（路堑）
天然黄土地基模量（MPa）
黄土层
厚度
铺轨前
总沉降
（cm）
铺轨后
23.42
34.63
11.21
3.46
6.92
35.87
12.45
3.59
7.18
12
49.05
62.27
13.22
6.23
12.46
63.73
14.68
6.37
12.74
74.57
88.91
14.34
8.89
17.78
90.50
15.93
9.05
18.10
17.02
24.61
7.59
2.46
4.92
25.45
8.43
2.55
5.09
安全预评价方法可分为定性评价方法和定量评价方法。
（五）规划环境影响评价的跟踪评价ZK活载
1.建设项目环境影响评价文件的报批34.63
6.建设项目环境影响评价文件的其他要求43.53
8.90
规划环境影响的跟踪评价应当包括下列内容：
4.35
8.70
环境影响的经济损益分析，也称环境影响的经济评价，即估算某一项目、规划或政策所引起的环境影响的经济价值，并将环境影响的经济价值纳入项目、规划或政策的经济费用效益分析中去，以判断这些环境影响对该项目：
规划或政策的可行性会产生多大的影响。
对负面的环境影响估算出的是环境费用，对正面的环境影响估算出的是环境效益。
2.环境影响评价技术导则44.52
4.45
C.可能造成较大环境影响的建设项目，应当编制环境影响报告书8.90
52.05
61.68
9.63
6.17
12.34
62.75
10.70
6.28
12.56
11.89
16.59
4.70
1.66
3.32
17.11
5.22
1.71
3.42
23.10
28.54
5.44
5.70
11.40
29.14
6.04
5.82
11.64
34.03
39.89
5.86
3.99
7.98
40.54
6.51
4.05
8.10
9.00
12.07
3.07
2.42
12.41
3.41
1.24
2.48
16.62
20.11
3.49
2.01
4.02
20.50
3.88
2.05
4.10
23.90
27.64
3.74
2.76
5.52
28.05
4.15
5.62
表6天然黄土地基条件下的总沉降量及工后沉降量（H＝4m，D=8m）
铺轨前总沉降（cm）
铺轨后总沉降（cm）
45.51
49.39
9.88
49.86
4.99
9.92
32.75
35.60
2.85
3.56
7.12
35.94
3.19
22.31
24.33
2.02
2.43
4.86
24.56
2.25
16.31
17.81
1.50
1.78
17.98
1.67
1.80
3.60
表6为路基高度为4m，黄土层厚度为8m时的总沉降量及工后沉降量,并且两者都随地基的模量增加而减小，并且只要天然黄土地基模量大于2MPa，标准一和标准二都能满足工后沉降量小于5cm的要求。
表7天然黄土地基条件下的总沉降量及工后沉降量（H＝6m，D=8m）
铺轨前总沉降
铺轨后总沉降
55.47
58.75
3.28
5.88
11.75
59.14
3.67
5.91
11.83
40.04
42.50
4.25
8.50
42.79
2.75
4.28
8.56
27.36
29.16
2.92
5.83
29.37
5.87
20.02
21.42
1.40
2.14
21.58
1.56
2.16
4.32
表7为路基高度为6m，黄土层厚度为8m时的总沉降量及工后沉降量,并且两者都随地基的模量增加而减小，只要天然黄土地基模量大于2MPa，标准一能满足工后沉降量小于5cm的要求。
天然黄土地基模量大于3MPa，标准二也能满足要求。
表8天然黄土地基条件下的总沉降量及工后沉降量（H＝8m，D=8m）
65.46
68.46
3.00
6.85
13.69
68.81
3.35
6.88
13.76
47.37
49.59
2.22
4.96
9.92
49.85
4.99
9.97
32.49
34.16
3.42
6.83
34.36
1.87
3.44
6.87
23.86
25.19
1.33
2.52
5.04
25.34
1.48
2.53
5.07
表8为路基高度为8m，黄土层厚度为8m时的总沉降量及工后沉降量,并且两者都随地基的模量增加而减小，只要天然黄土地基模量大于2MPa，标准一能满足工后沉降量小于5cm的要求。
表6、7、8为黄土层厚度为8m时，不同高度的路堤荷载作用下的总沉降量和工后沉降量，两者都随地基土模量的增大而减小，总沉降量随路堤高度的增大而增大，但工后沉降量却随路堤高度的增大而减小，且在同种情况下中活载作用下的工后沉降量比ZK活载大，并且只要天然黄土地基模量大于2MPa，标准一能满足工后沉降量小于5cm的要求。
表9天然黄土地基条件下的总沉降量及工后沉降量（H＝4m，D=12m）
79.02
84.05
5.03
8.41
16.81
84.66
5.64
8.47
16.93
55.69
59.27
3.58
5.93
11.85
59.69
4.00
5.97
11.94
36.73
39.17
2.44
3.92
7.83
39.45
2.72
3.95
7.89
25.88
1.76
2.76
5.53
27.84
1.96
2.78
5.57
表9为路基高度为4m，黄土层厚度为12m时的总沉降量及工后沉降量,并且两者都随地基土的模量增加而减小，在同种情况下中活载作用下的工后沉降量比ZK活载大，只要天然黄土地基模量大于3MPa，标准一能满足工后沉降量小于5cm的要求。
天然黄土地基模量大于5MPa，标准二也能满足要求。
表10天然黄土地基条件下的总沉降量及工后沉降量（H＝6m，D=12m）
92.76
97.08
9.71
19.42
97.59
4.83
9.76
19.52
65.56
68.64
3.08
6.86
13.73
69.00
3.44
6.90
13.80
43.37
45.54
2.17
4.55
9.11
45.79
4.58
9.16
30.60
32.22
1.62
3.22
6.44
32.41
1.81
3.24
6.48
表10为路基高度为6m，黄土层厚度为12m时的总沉降量及工后沉降量,并且两者都随地基土的模量增加而减小，在同种情况下中活载作用下的工后沉降量比ZK活载大，只要天然黄土地基模量大于2MPa，标准一能满足工后沉降量小于5cm的要求。
表11天然黄土地基条件下的总沉降量及工后沉降量（H＝8m，D=12m）
106.70
110.90
4.20
11.09
22.18
111.40
4.70
11.14
22.28
75.51
78.31
2.80
15.66
78.63
7.86
15.73
50.13
52.11
1.98
5.21
10.42
52.35
5.24
10.47
35.47
37.00
1.53
3.70
7.40
37.18
3.72
7.44
表11为路基高度为8m，黄土层厚度为12m时的总沉降量及工后沉降量,并且两者都随地基土的模量增加而减小，在同种情况下中活载作用下的工后沉降量比ZK活载大，只要天然黄土地基模量大于2MPa，标准一能满足工后沉降量小于5cm的要求。
天然黄土地基模量大于8MPa，标准二也能满足要求。
表9、10、11为黄土层厚度为12m时，不同高度的路堤荷载作用下的总沉降量和工后沉降量，两者都随地基土模量的增大而减小，总沉降量随路堤高度的增大而增大，但工后沉降量却随路堤高度的增大而减小，且在同种情况下中活载作用下的工后沉降量比ZK活载大，根据标准一的要求，但当路堤高度小于4m且地基土模量大于3MPa时，工后沉降量小于5cm，当路堤高度大于4m时，只要地基土模量大于2MPa时，工后沉降量都小于5cm，满足要求。
根据标准二的要求，当路堤高度分别为4m、6m、8m，只要地基土模量分别大于5MPa、5MPa、8MPa时，工后沉降量都小于5cm，满足要求。
表12天然黄土地基条件下的总沉降量及工后沉降量（H＝4m，D=15m）
109.70
115.4
11.54
23.08
116.10
6.40
11.61
23.22
76.54
80.56
8.06
16.11
81.02
4.48
8.10
16.20
49.71
52.41
2.70
10.48
52.73
3.02
5.27
10.55
34.41
36.33
1.92
3.63
7.27
36.56
2.15
3.66
7.31
表12为路基高度为4m，黄土层厚度为15m时的总沉降量及工后沉降量,并且两者都随地基土的模量增加而减小，在同种情况下中活载作用下的工后沉降量比ZK活载大，按标准一的要求，只有当地基土的模量大于3MPa，工后沉降量小于5cm，按标准二的要求，只有当地基土的模量大于8MPa，工后沉降量小于5cm。
表13天然黄土地基条件下的总沉降量及工后沉降量（H＝6m，D=15m）
126.10
131.10
5.00
13.11
26.22
131.70
5.60
13.17
26.34
88.19
91.66
3.47
9.17
18.33
92.07
9.21
18.41
57.44
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