海南环岛高铁设计试验结果与分析

2.3.3.1　沉降测试结果

1.未处理断面（分层填筑）沉降测试结果

DK67＋630 未处理断面（分层填筑）沉降与时间关系如图 2.3-6、图 2.3-7 所示。由图2.3-6可知，DK67＋630未处理断面（分层填筑）路基高度为 5 m，路基模拟填筑期为100 d，填筑期间基底中心产生的沉降约为102.4 mm；模拟放置期为 90 d，放置期内地基的沉降约为25.2 mm，地基沉降随着时间增加逐渐稳定。图2.3-7为长期运营沉降与时间关系，铺轨后三年运营期内，地基的工后沉降为 41.3 mm，路基产生累积变形5.4 mm，约为路基高度的1.08‰。路基基底中心（填筑期＋放置期）沉降占总沉降的75.5%。

图2.3-6　填筑期和放置期沉降与时间的关系

图2.3-7　长期运营期沉降与时间的关系

2.未处理断面（一次填筑）沉降测试结果

DK67＋630 未处理断面（一次填筑）路基沉降与时间关系如图2.3-8、图2.3-9所示。图2.3-8表明，DK67＋630未处理断面（分层填筑）路基高度为 5 m，路基模拟填筑期为 100 d，填筑期间地基沉降 141.2 mm；模拟放置期为 90 d，放置期内地基沉降 17.4 mm，地基沉降随着时间增加逐渐稳定。图 2.3-9 为长期运营沉降与时间关系，铺轨后三年运营期内，地基产生工后沉降48.7 mm，路基产生累积变形6.4 mm，约为路基高度的1.28‰。路基基底中心（填筑期＋放置期）沉降占总沉降的76.5%。

图2.3-8　填筑期和放置期沉降与时间的关系　

图2.3-9　长期运营期沉降与时间的关系

3.强夯断面（一次填筑）沉降测试结果

DK67＋630强夯加固断面（一次填筑）沉降与时间的关系见图2.3-10、图2.3-11。由图2.3-10 可知，DK67＋630 强夯加固断面（一次填筑）路基高度 5 m，模拟路基填筑时间为100 d，填筑期内地基沉降 104.2 mm；模拟放置时间为 90 d，放置期内地基沉降 12.6 mm，地基沉降随着时间增加逐渐稳定。图2.3-11 为长期运营沉降与时间关系，铺轨后三年运营期内，地基产生工后沉降37.7 mm，路基产生累积变形3.6 mm，约为路基高度的0.72‰。路基基底中心（填筑期＋放置期）沉降占总沉降的75.9%。

图2.3-10　填筑期和放置期沉降与时间的关系

图2.3-11　长期运营中沉降与时间的关系

4.水泥搅拌桩断面（一次填筑）沉降测试结果

DK67＋666水泥搅拌桩加固断面（一次填筑）沉降与时间的关系见图2.3-12、图2.3-13。图2.3-12表明，DK67＋666水泥搅拌桩加固断面（一次填筑）路基高度为4 m，模拟路基填筑时间为80 d，填筑期内地基沉降 116.2 mm，水泥搅拌桩加固区（地基面以下 6.4 m 范围内）地基沉降量 37.8 mm，下卧层沉降量 78.4 mm，加固区沉降量和下卧层沉降量分别占地基总沉降的 32.5% 和 67.5%；模拟放置期为 90 d，放置期内地基沉降 13.2 mm，加固区和下卧层沉降分别为6.2 mm 和 7 mm。模拟路基长期运营期间沉降与时间的关系见图2.3-13，铺轨后三年运营期内，路基表面产生的工后沉降约为 34.5 mm，地基面产生的工后沉降约为32.5 mm，路基累积变形 1 mm，约为路基高度的 0.2‰。路基基底中心（填筑期＋放置期）沉降占总沉降的80%。

图2.3-13　填筑期和放置期沉降与时间关系　

图2.3-13　长期运营期沉降与时间的关系

5.离心模型试验路基沉降特性

离心模型试验结果表明：海南环岛高铁路基填筑期 100 d，放置期90 d，（填筑期＋放置期内）沉降天然地基和水泥搅拌桩加固地基分别占总沉降的 76.5% 和80%。离心模型试验路堤填筑期＋放置期完成总沉降的69.9%～80%。

另外，离心模型试验实测数据显示，饱和花岗岩全风化层地基分层填筑的地基沉降比一次性填筑小 5.4%，说明路基填筑速度适当放缓可减小地基特别是浅层地基的水平变形，从而减小地基总沉降。(www.xing528.com)

2.3.3.2　应力测试结果

1.未处理断面分层填筑应力测试结果

海南环岛高铁 DK67＋630 未处理断面基底应力和地基附加应力分布如图 2.3-14、图2.3-15所示。

图2.3-14　基底应力分布

图2.3-15　地基附加应力衰减

2.未处理断面一次性填筑应力测试结果

DK67＋630未处理断面基底应力和地基附加应力分布如图2.3-16、图2.3-17所示。

图2.3-16　基底应力分布　

图2.3-17　地基附加应力衰减

3.强夯断面应力测试结果

DK67＋630 强夯加固断面基底应力和地基附加应力分布如图 2.3-18、图2.3-19所示。

图2.3-18　基底应力分布

图2.3-19　地基附加应力衰减

4.水泥搅拌桩断面应力测试结果

DK67＋666水泥搅拌桩加固断面基底应力和地基附加应力分布如图2.3-20、图2.3-21所示。

图2.3-20　基底应力分布　

图2.3-21　地基附加应力衰减

由上图可以看出，随着路堤宽高比L/H（L 为路基表面宽度，H 为路基高度）的增加，基底中心应力和路肩基底应力差值逐渐增大，路基基底中心应力逐渐接近于γH。地基附加应力的衰减规律为：浅层地基附加应力衰减较快，深层衰减较慢，衰减速度随着深度的增加逐渐放缓，并且这种变化趋势随着路堤宽高比的增加越来越显著。