壓填片石軟土路基沉降試驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:壓填片石軟土路基沉降試驗(yàn)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在外荷載作用下,軟土路基的沉降大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。在軟土路基上的高等級(jí)公路,存在非常大的工后沉降,對(duì)交通運(yùn)輸造成很大的危害。而淤泥質(zhì)軟土路基的工后沉降更大,對(duì)交通運(yùn)輸造成的危害也更大。因此有必要對(duì)此類軟土路基進(jìn)行有效的治理,并且在進(jìn)行處理前及處理過(guò)程中就要對(duì)其沉降進(jìn)行較為準(zhǔn)確的計(jì)算和預(yù)測(cè)。對(duì)淤泥質(zhì)軟土路基的處理,目前最為經(jīng)濟(jì)、快捷的方法為壓填片石法。但該方案在實(shí)際工程中運(yùn)用較少,也沒(méi)有對(duì)壓填片石處理的軟土路基沉降的相關(guān)試驗(yàn)研究。影響軟土路基沉降的因素有很多,且各因素都在不斷變化,而且軟土的自身性質(zhì)較為復(fù)雜,確定其參數(shù)比較困難。因此準(zhǔn)確計(jì)算和預(yù)測(cè)沉降是此類路基處理辦法研究的難點(diǎn)。而對(duì)于壓填后的土石混合路基,其各項(xiàng)參數(shù)的確定更為困難。由此,研究和建立壓填片石軟土路基的沉降計(jì)算及預(yù)測(cè)方法,對(duì)快速發(fā)展的公路建設(shè)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外常規(guī)的軟土路基的處理及沉降計(jì)算方法進(jìn)行介紹,并指出常規(guī)處理及計(jì)算方法的缺陷和局限性。分析了壓填片石法的經(jīng)濟(jì)性和快捷性,以及有限元模擬壓填片石復(fù)合路基的計(jì)算方法。并通過(guò)計(jì)算實(shí)例驗(yàn)證了該計(jì)算方法的合理性。本文以重慶梁忠高速公路6標(biāo)K66+080-K66+321段,“大面積淺層軟基快速加固關(guān)鍵技術(shù)研究”試驗(yàn)段為研究背景,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工程概況,對(duì)壓填片石處理軟土路基進(jìn)行了室內(nèi)模擬試驗(yàn),研究分析了壓填過(guò)程中路基極限承載力、變形模量及路基沉降變化。根據(jù)室內(nèi)模型試驗(yàn),制定現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方案,利用JMZX-7000綜合測(cè)試儀、水準(zhǔn)儀、靜力水準(zhǔn)儀、土壓力盒等試驗(yàn)儀器,監(jiān)測(cè)并分析了現(xiàn)場(chǎng)沉降、側(cè)向位移、土壓力和孔隙水壓力。路基的最終沉降量往往根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)沉降過(guò)程線推算而得。由于現(xiàn)場(chǎng)工況及自然條件的限制,僅通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究無(wú)法確定壓填片石路基的沉降規(guī)律。本文借助大型有限元分析軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,計(jì)算并繪制了豎直沉降圖,然后與監(jiān)測(cè)沉降曲線進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)各項(xiàng)研究表明,數(shù)值模擬得到的沉降曲線和實(shí)測(cè)沉降曲線形狀極為相似,最大沉降量非常接近,同時(shí)進(jìn)一步說(shuō)明經(jīng)過(guò)壓填片石處理后的路基,其沉降得到了有效的控制,且結(jié)構(gòu)性明顯得到加強(qiáng)。通過(guò)計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法達(dá)到的路堤填土高度下路基沉降,總結(jié)預(yù)測(cè)壓填片石軟土路基沉降隨路堤填土高度變化的規(guī)律,及現(xiàn)場(chǎng)最佳路堤填土高度,并通過(guò)穩(wěn)定性分析確定了預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性。通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算,分析了片石壓填深度對(duì)路基沉降的影響。
【關(guān)鍵詞】:壓填片石 軟基快速加固 模型試驗(yàn) 路基沉降
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U416.16
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-12
- 第1章 緒論12-23
- 1.1 引言12-13
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-20
- 1.2.1 淤泥質(zhì)軟土路基處理方案研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.2 路基沉降計(jì)算的研究現(xiàn)狀15-17
- 1.2.3 路基沉降預(yù)測(cè)方法研究現(xiàn)狀17-20
- 1.3 研究?jī)?nèi)容及思路方法20-23
- 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容20-21
- 1.3.2 論文擬采用的研究方法及主要技術(shù)路線21-23
- 第2章 研究區(qū)工程地質(zhì)條件23-29
- 2.1 試驗(yàn)區(qū)域地形地貌23-24
- 2.2 試驗(yàn)區(qū)域地層巖性24-26
- 2.3 試驗(yàn)區(qū)域氣候、水文地質(zhì)特征26-27
- 2.4 試驗(yàn)區(qū)域地質(zhì)工程概況27-29
- 第3章 室內(nèi)模型試驗(yàn)29-42
- 3.1 研究區(qū)軟土土力學(xué)參數(shù)29-31
- 3.2 制定試驗(yàn)?zāi)P、選取模型材料31-33
- 3.3 加載量測(cè)系統(tǒng)33
- 3.4 實(shí)驗(yàn)步驟33-35
- 3.5 試驗(yàn)結(jié)果分析35-41
- 3.5.1 壓填處理后路基極限承承載力變化35-37
- 3.5.2 壓填處理后路基變形模量變化37-38
- 3.5.3 最大壓填壓力與路基極限承載力和變形模量的關(guān)系38-40
- 3.5.4 壓填處理后路基沉降分析40-41
- 3.6 本章小結(jié)41-42
- 第4章 現(xiàn)場(chǎng)沉降監(jiān)測(cè)42-52
- 4.1 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)目的42
- 4.2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容及儀器42-43
- 4.3 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方法43-45
- 4.4 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析45-51
- 4.4.1 土壓力45-46
- 4.4.2 孔隙水壓力46-47
- 4.4.3 路基側(cè)斜量47-49
- 4.4.4 路基沉降量49-51
- 4.5 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析51-52
- 第5章 有限元模擬計(jì)算及沉降預(yù)測(cè)52-67
- 5.1 計(jì)算軟件52-55
- 5.1.1 CATIA V5建模52-53
- 5.1.2 ANSYS有限元計(jì)算53-55
- 5.2 壓填片石路基沉降的有限模擬計(jì)算55-59
- 5.2.1 建立沉降計(jì)算模型55-57
- 5.2.2 路基沉降有限元計(jì)算及合理性分析57-59
- 5.3 計(jì)算預(yù)測(cè)更大填土高度時(shí)路基沉降59-61
- 5.4 片石壓填深度對(duì)路基沉降的影響61-62
- 5.5 路堤邊坡穩(wěn)定性分析62-65
- 5.5.1 分析方法62-63
- 5.5.2 穩(wěn)定性分析模型63-64
- 5.5.3 荷載工況64
- 5.5.4 計(jì)算結(jié)果分析64-65
- 5.6 有限元計(jì)算沉降結(jié)果分析65-67
- 結(jié)論67-69
- 展望69-70
- 致謝70-71
- 參考文獻(xiàn)71-73
- 攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果73
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):330072
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