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高速铁路的快速发展,尤其是无砟轨道的广泛应用,使得对于路基沉降的控制越来越重要。由于采用优良填料和较为严格的压实标准,路堤部分变形较小,路堤面沉降主要由地基变形引起。因此,合理的计算地基变形成为工程实践中具有重要现实意义的问题。现行规范规定地基变形计算采用分层总和法,在该法计算体系下,地基土层压缩模量和变形计算经验系数的取值对变形计算结果有直接影响。然而,高速铁路地基变形计算中变形计算经验系数的选取存在较多借鉴建筑工程的现象,缺乏针对性;此外,标准固结试验加载级数较多,测定压缩模量时需要较长时间,尤其当待测土样较多时,标准固结试验的效率较低。因此,提出适用于高速铁路深厚地层复合地基的变形计算经验系数,建立快速准确地确定地基土层压缩模量的简易方法,对准确计算地基变形有重要作用。本文主要工作如下:(1)基于京津城际铁路和京沪高铁两个试验段共6个路堤断面的勘察设计资料和沉降观测数据,分析了深厚松软土地基变形计算经验系数与当量压缩模量的关系及其受压缩层厚度的影响规律。结果表明,高速铁路区间路堤荷载条件下,深厚松软土CFG桩复合地基变形计算经验系数随当量压缩模量的增加呈递减趋势,并明显大于铁路技术规程的推荐值,差异可达1倍以上;变形计算经验系数与压缩层厚度之间表现出显著的负相关性特征,针对应力比为0.1和0.15对应的地基压缩层厚度,分别给出了相应的地基变形计算经验系数取值建议;在采用承载力比法计算加固区不均匀土层复合模量时,提出采用附加应力面积加权平均法计算各土层模量提高系数的方案,研究成果丰富了深厚地层复合地基变形计算技术。(2)以e-lgp曲线Harris函数(包含分式函数的复合函数)表达和土体液限wL与压缩指数Cc的线性关系为依据,提出基于土体基本指标E1-2和wL推求正常固结原状地基土全压力段压缩模量的估算方法,其适用性得到了京津城际铁路和京沪高铁地基土样试验数据的验证。结果表明,Harris函数能较好地描述土体压缩的e-lgp曲线特征,E1-2和wL能分别反映曲线低压力段割线斜率和高压力点切线斜率,建立的地基土压缩模量估算方法具有良好精度,其中,100kPa~1000kPa常压力段的误差均值仅为7.89%,大于1000kPa的高压力段约为13.70%,只在小于100kPa的低压力段变异性较大;研究成果提供了压缩参数资料有限的情况下简便快速获取土体压缩模量的新途径。(3)在土体e-lgp曲线的Harris函数表达基础上,提出了两级加载简化固结试验方法,根据土体初始孔隙比e0和两级荷载下土体变形值,可以计算Harris函数三参数,从而确定压缩曲线的函数解析式。其中土体初始孔隙比e0代表了曲线初始点位置,最终荷载和中间荷载处孔隙比e分别决定了曲线后段和中间段内相应点的坐标。针对两试验段地基土样计算分析表明,除小于100kPa压力段外,根据两级加载固结试验数据计算得到的压缩模量Es误差基本控制在10%以内,平均误差仅为5.59%;采用土体压缩曲线Harris函数表达式可计算曲线最小曲率半径点坐标解析值,得到的先期固结压力pc与土体埋深呈明显正相关,且与上覆压力σz的比较结果与试验段实测分层沉降发展规律吻合;为判断固结试验结果的可靠性,以压缩指数Cc作为评价指标,建立概率分布模型,按置信水平由低到高将wL-Cc坐标图划分为无效区、过渡区和可靠区,建立了固结试验数据可靠性准则,其对土样试验数据的判定结果与误差分析的一致性说明了准则具有较好的适用性。