[发明专利]一种基于隆起变形控制的盐渍土路堑基床结构设计方法

摘要

一种基于隆起变形控制的盐渍土路堑基床结构设计方法，以科学合理地设计高速铁路或磁悬浮盐渍土路堑基床结构，且能够适应实际工程需要。包括以下步骤：①确定路堑基床顶面的允许隆起量；②初步确定盐渍土路堑基床结构；③确定路堑基床顶面以下盐胀大气影响深度l0，计算确定盐渍土路堑基床结构隆起计算厚度h0；④确定隆起计算厚度范围内冬季降温前基床底层下结构层第j层土的温度Tj等参数；⑤通过现场采集隆起计算厚度范围内粗颗粒盐渍土土样及盐渍土地基土样，并在室内开展盐胀试验、压缩回弹试验、含水率试验、土粒比重试验及重度试验，确定基床底层下结构层第j层土的盐胀指数Csj等参数；⑥计算确定路堑基床顶面隆起量⑦判定是否满足若不满足则重复步骤②至步骤⑥的工作，直至满足

主权项

1.一种基于隆起变形控制的盐渍土路堑基床结构设计方法，包括以下步骤：(1)根据高速铁路或磁悬浮变形控制要求，确定路堑基床顶面的允许隆起量单位mm；(2)初步确定盐渍土路堑基床结构，基床表层厚度ha，单位m，采用粗颗粒非盐渍土填筑；基床底层上结构层厚度hd1，单位m，采用粗颗粒非盐渍土填筑；基床底层下结构层厚度hd2，单位m，采用粗颗粒盐渍土填筑，基床底层下结构层(3)底部为路堑开挖后的盐渍土地基(D)；(3)通过现场调查或资料查询，确定路堑基床顶面以下盐胀大气影响深度l0，单位m；通过以下公式确定盐渍土路堑基床结构隆起计算厚度h0：式中，h0为盐渍土路堑基床结构隆起计算厚度，单位m；ha为基床表层厚度，单位m；hd1为基床底层上结构层厚度，单位m；(4)通过现场调查或资料查询，确定隆起计算厚度范围内冬季降温前基床底层下结构层(3)第j层土的温度Tj1，单位℃，盐渍土地基(D)第i层土的温度Ti1，单位℃；确定隆起计算厚度范围内冬季降温期间基床底层下结构层(3)第j层土出现的最低温度Tj2，单位℃，盐渍土地基(D)第i层土出现的最低温度Ti2，单位℃；(5)通过现场采集隆起计算厚度范围内粗颗粒盐渍土土样及盐渍土地基(D)土样，并在室内开展盐胀试验、压缩回弹试验、含水率试验、土粒比重试验及重度试验，确定基床底层下结构层(3)第j层土的盐胀指数Csj，盐渍土地基(D)第i层土的盐胀指数Csi；确定盐渍土地基(D)第i层土的卸荷回弹指数Cei；确定温度Tj1降至Tj2后基床底层下结构层(3)第j层土的盐胀力σTj，单位kPa，温度Ti1降至Ti2后盐渍土地基(D)第i层土的盐胀力σTi，单位kPa；确定温度Tj1下基床底层下结构层(3)第j层土的初始孔隙比e0j，盐渍土地基(D)原位应力状态下第i层土的初始孔隙比e0i；确定基床底层下结构层(3)第j层土的有效自重应力σy0j，单位kPa，盐渍土地基(D)第i层土的原位有效自重应力σy0i，单位kPa；确定路堑开挖产生的有效应力变化Δσ‑，单位kPa；(6)通过以下公式确定路堑基床顶面隆起量式中，为路堑基床顶面隆起量，单位mm；n为隆起计算厚度范围内划分的土层数；κ为基床底层下结构层(3)顶面上覆填土的消能系数；Δs_ej为基床底层下结构层(3)第j层土的盐胀量，单位mm；Δs_ei为盐渍土地基(D)第i层土的盐胀量，单位mm；C_sj为基床底层下结构层(3)第j层土的盐胀指数；Δz_j为基床底层下结构层(3)第j层土的分层厚度，单位mm；e_0j为温度T_j1下基床底层下结构层(3)第j层土的初始孔隙比；σ_y0j为基床底层下结构层(3)第j层土的有效自重应力，单位kPa；Δσ_yj为基床底层下结构层(3)顶面上覆荷载作用下第j层土产生的有效应力变化，单位kPa；σ_Tj为温度T_j1降至T_j2后基床底层下结构层(3)第j层土的盐胀力σ_Tj，单位kPa；C_si为盐渍土地基(D)第i层土的盐胀指数；Δz_i为盐渍土地基(D)第i层土的分层厚度，单位mm；e_0i为盐渍土地基(D)原位应力状态下第i层土的初始孔隙比；C_ei为地基(D)第i层土的卸荷回弹指数；σ_y0i为盐渍土地基(D)第i层土的原位有效自重应力，单位kPa；Δσ^‑为路堑开挖产生的有效应力变化，单位kPa；Δσ_yi为盐渍土地基(D)顶面上覆荷载作用下第i层土产生的有效应力变化，单位kPa；σ_Ti为温度T_i1降至T_i2后盐渍土地基(D)第i层土的盐胀力σ_Ti，单位kPa；(7)根据计算结果，判定是否满足若满足则按步骤(2)初步确定的盐渍土路堑基床结构进行设计，若不满足则重复步骤(2)至步骤(6)的工作，直至满足以设计合理的盐渍土路堑基床结构。