高速鐵路對路基的沉降要求十分嚴格，最終沉降量不得大于 15 mm ，季節性凍土地區的路基沉降是凍融循環與動載共同作用的結果，對其路基沉降量控制的研究尚處于起步階段. CFG 樁復合地基主要由褥墊層、樁、樁間土構成，選擇合適的 CFG 樁參數可以有效減少地基的沉降量，但 CFG 樁復合地基在高鐵中的應用還處于初級階段. 本文以哈大高鐵蘇家屯段為研究對象，利用有限元軟件 ADINA 進行模擬，找出各參數改變量與路基沉降的關系，為 CFG 樁復合地基應用于高速鐵路的方案優化提供參考.計算范圍向路基下方延伸至 20 m，路基左右各向外延伸 10 m，沿鐵路長度方向為 60 m.

    在模擬過程中，材料屈服準則采用摩爾 - 庫倫屈服準則; 每個凍融循環過程需要 12 步，用 ADINA 的重啟動分析來實現過程劃分; 列車的動荷載由時間函數來確定; 采用土體有效應力原理計算沉降量，即對地下水的處理采用提取地應力的辦法( 僅有重力作用時，模型中各點的孔隙水壓力都為零) .路基的最大沉降值出現在路基的中線處. 隨著開挖部的增大，沉降量在不斷增大，表明土體的原生結構逐漸被破壞，次生結構逐漸形成，土體的連接強度降低.

    褥墊層厚度增加引起的沉降值變化: ① 樁頂沉降值降低，因為褥墊層厚度增加，使其流動性增強，可以緩解豎向荷載對樁的作用，延長 CFG 樁的壽命; ② 樁間土沉降值先降低后增加，因為樁對樁間土的負摩擦阻力隨著褥墊層厚度的增加先增大后減小; ③ 褥墊層厚度小于 300 mm 時，路基中線處沉降值降低，厚度大于 300 mm 時沉降值增加; 這是褥墊層自身沉降與樁頂和樁間土沉降綜合作用的結果.

    樁間距增加引起的沉降值變化: ① 樁間土和樁頂的沉降值都會增大，尤其是樁間距超過 2 m 之后，因為樁間距的增大會減小樁的數量，導致樁與土之間的負摩擦力減小，每根樁承擔的載荷增大; ② 路基中線處的沉降值在樁間距為 1. 2 ～ 1. 8 m時會隨著樁間距增加緩慢增加，在大于1. 8 m時急劇增加，因為樁間距增幅較小時，隨著樁間距的增加，樁的數量減小，樁刺入褥墊層的現象會減少，使得褥墊層的作用難以發揮，在樁間距過大時，樁基的整體強度降低導致沉降大幅減少.

    樁徑增大引起的沉降值變化: ① 樁間土沉降值略微降低，因為樁徑的增大增加了樁與土的接觸面積，但是樁的刺入現象隨之加強; ② 樁頂沉降值略微增大，因為樁的直徑增加會使樁本身的強度增加，使樁頂承載能力加強，隨之而來的缺點是樁間土承受的載荷減少; ③ 褥墊層沉降值減小，因為樁徑的增加會使樁很難刺入褥墊層; ④ 路基中線處沉降值略微減小，在樁徑大于0. 4 m 以后沉降趨于平穩，這是整個地基各要素共同作用的結果.樁長增加引起的沉降值變化: ① 樁間土和樁頂沉降值下降，樁間土的降幅較明顯，因為樁長的增加增強了樁基整體強度; ② 路基中線處沉降值明顯降低，說明樁長對路基沉降有很大影響。中國糧油儀器在線   http://m.10xin10yi.com/