發(fā)布時(shí)間：2020-08-28 12:08

　　 改革開(kāi)放以來(lái),中國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)取得了迅猛發(fā)展,包括沿海城市在內(nèi)的各省市在建設(shè)高等級(jí)公路方面的需求明顯增長(zhǎng)。因地理環(huán)境因素的影響,沿海城市的軟土面積比較大,工程特性較差,導(dǎo)致路基的穩(wěn)定性與變形問(wèn)題成為了軟基上建設(shè)高速公路的一個(gè)重要難題。而要突破這一技術(shù)難題,首先就要能夠精準(zhǔn)預(yù)測(cè)公路軟土路基的沉降量。論文正是針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)探討。論文以京珠高速公路廣州至珠海段作為研究對(duì)象,對(duì)軟基沉降機(jī)理進(jìn)行深入探討,結(jié)合軟基沉降的相關(guān)監(jiān)測(cè)資料,首先分析了沉降的影響因素及其變化規(guī)律,通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)荷載量、Δp/p值、軟土路基的厚度對(duì)路基表面的沉降量以及沉降速率都有顯著的影響。其次,根據(jù)灰色系統(tǒng)理論構(gòu)建出一個(gè)適宜的沉降預(yù)測(cè)模型——灰色模型(Grey Model),簡(jiǎn)稱(chēng)GM模型,來(lái)預(yù)測(cè)軟基的工后沉降,以此來(lái)減小因工程特性等影響因素而產(chǎn)生的預(yù)測(cè)誤差。再次,進(jìn)一步討論了灰色預(yù)測(cè)模型與曲線擬合法在預(yù)測(cè)地基沉降時(shí)的優(yōu)劣性并進(jìn)行了對(duì)比分析,通過(guò)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘測(cè)出的真實(shí)沉降數(shù)據(jù)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)灰色預(yù)測(cè)模型在計(jì)算相關(guān)沉降參數(shù)方面更加接近實(shí)測(cè)值。因此得出結(jié)論,利用灰色系統(tǒng)理論得到的灰色預(yù)測(cè)模型在預(yù)測(cè)軟土地基沉降時(shí)比曲線擬合法的精準(zhǔn)度更高。圖15幅;表14個(gè);參48篇。
【學(xué)位單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：U418.5
【部分圖文】：

圖 1 軟基沉降與側(cè)向位移Fig.1 Settlement and Lateral Displacement of Soft Foundation由于軟性土質(zhì)具有較低的抗剪切性，同時(shí)具有易壓縮與低滲透等特點(diǎn)，軟土路基在高強(qiáng)度路面載荷的作用下，通常具有下列形變特性：（1）沉降量大，由于軟土路基的土質(zhì)基本由粘粒與小沙粒組成，由于其本身存在吸水的特性，因此其軟土土質(zhì)中存在的水分較高，通�？紫吨睆匠^(guò) 1.5，承載力相對(duì)石質(zhì)路基的抗承載能力低，受到較大承載后會(huì)出現(xiàn)較大的壓縮變量，所形成的沉降形變也要大于普通的路基。（2）側(cè)向變形大，軟土土質(zhì)路基中，初期的內(nèi)部含水性較高，軟土中的水分不能及時(shí)排除或蒸發(fā)，填鋪后的路基容易發(fā)生側(cè)向擠壓現(xiàn)象。然而隨著土質(zhì)中水分的進(jìn)一步減少，軟土路基的體積逐漸縮小，發(fā)生在路基中心的縱向沉降開(kāi)始形成。（3）變形時(shí)間長(zhǎng)，由于軟土土質(zhì)本身的形變特性與填鋪厚度的影響，孔隙

2.1 京珠高速公路荷載針對(duì)沉降量及沉降速率產(chǎn)生的影響分析京珠高速公路軟土層路基的表面沉降量與路面載荷之間呈正相關(guān)關(guān)系，同時(shí)軟土層路基的沉降速率與路面載荷之間也存在正相關(guān)關(guān)系。在道路施工期間，無(wú)論是路基的沉降速率還是沉降量，對(duì)載荷的反應(yīng)都很強(qiáng)烈。當(dāng)路面載荷增大時(shí)，軟土層路基的沉降量便會(huì)增大，圖中的曲線逐漸變陡，當(dāng)路基載荷增加到一定程度時(shí)，路基的沉降量曲線便逐漸趨于穩(wěn)定。與之相對(duì)應(yīng)的，便是沉降速率的變化，沉降速率呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)。在路堤填鋪期間，有一個(gè)臨界填鋪高度值，路基的總沉降有一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，當(dāng)路基的軟土層填鋪高度小于該值時(shí)，路基的沉降速率將進(jìn)一步降低，當(dāng)填鋪高度超過(guò)這一高度值時(shí)，路基的沉降速率便會(huì)持續(xù)增大，嚴(yán)重時(shí)可能使得路基失去其應(yīng)有的穩(wěn)定性。

圖 3 填土高度、時(shí)間、沉速之間的關(guān)系曲線（K36+030 斷面）Fig. 3 Relation Curve of Filling Height, Time and Settlement Velocity (K36+030 Section)通過(guò)圖 3 可以得出，京珠高速公路路基承受的載荷越大，土層的沉降速率便越大，這一現(xiàn)象與沉降量和載荷之間的關(guān)系具有一定的統(tǒng)一性。同時(shí)，在上圖中還可以看出，軟土層路基的沉降速率對(duì)載荷的反應(yīng)較為積極。在載荷施加期間，表面土層的沉降速率持續(xù)增加，但當(dāng)對(duì)路面的負(fù)載停止增加時(shí)，路基的沉降速率便逐漸降低，這種關(guān)系主要是由在施加負(fù)載期間路基的固結(jié)與側(cè)向變形而引發(fā)的。路基的固結(jié)現(xiàn)象隨著施加負(fù)載的時(shí)長(zhǎng)而變化，但是路基的側(cè)向變形在對(duì)路基施加負(fù)載后就會(huì)形成。對(duì)路基加載負(fù)荷初期，土層中的水分與孔隙水得不到及時(shí)的排出，在壓應(yīng)力的作用下，土層發(fā)生側(cè)向剪切變形。在該階段中，土層的沉降量以線性形態(tài)增加，隨著載荷時(shí)間的持續(xù)增大，土層中孔隙間的水分不斷被擠出。不僅如此，在持續(xù)的載荷作用下，土層在形變中逐漸變得密實(shí)，進(jìn)而發(fā)生固結(jié)現(xiàn)象。當(dāng)負(fù)載停止增加時(shí)，固結(jié)狀態(tài)下的土層中孔隙壓力趨近于零，此時(shí)的土體固

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2807558