本文關鍵詞：不均勻沉降區(qū)道面地基處理技術研究

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【摘要】：機場道面的工后不均勻沉降問題給機場的安全、高效運行帶來極大的安全隱患,但由于民航機場對于安全及不停航施工的特殊要求,不均勻沉降道面的治理是機場面臨的難題。因此,針對場道工程特點開展地基加固、沉陷部位抬升調平的一系列理論與技術研究,對提高機場場道使用質量、消除道面隱患、延長道面使用壽命、確保機場安全高效運行具有十分重要的意義。基于上述背景,本文主要開展了如下研究工作:1、選定某種高聚物作為場道地基處理材料,對其基本物理力學性能進行了試驗,包括高聚物的強度、彈性模量、最大膨脹力隨凝固體密度的變化規(guī)律,為后續(xù)的研究分析提供基本參數。試驗結果表明:隨高聚物凝固體的密度的增大,抗壓強度、彈性模量、最大膨脹力逐漸增大。2、結合上述高聚物注漿材料物理力學性質,基于圓孔擴張和復合地基理論推導了高聚物注漿復合地基彈性模量及單孔注漿量計算過程,并采用正交實驗法分析了注漿參數(包括注漿孔間距、初始注漿孔徑、注漿深度及布孔方式)對復合地基彈性模量和單孔注漿量的影響規(guī)律。3、由于高聚物材料具有劇烈膨脹性,采用這種材料對道面土基加固時可能引起場道表面變形,剛性道面為脆性材料,為避免道面變形造成板塊斷裂,為此需要對該變形規(guī)律進行研究。利用FLAC3D數值計算軟件對采用高聚物進行土基加固時引起的道面變形進行了模擬分析,發(fā)現(xiàn):在注漿管提升至距土基頂面0.4m前,高聚物注漿引起的道面變形量很小,一般不足1mm,隨注漿管緩慢向上提升,道面最大變形量和變形影響半徑逐漸增大;漿液膨脹作用力的增加能同時增大道面最大變形量和豎向變形影響半徑;隨初始注漿孔半徑增大,道面變形量逐漸增大,而且道面變形量對初始注漿孔半徑比較敏感,因此高聚物注漿時要合理設計此參數,以保證道面板變形量在極限變量范圍內,避免板塊斷裂。4、高聚物注漿對道面土基加固時引起的道面變形不足以恢復沉陷區(qū)平整性,需要通過二次注漿實現(xiàn)道面調平的目標。利用ABAQUS采用三維有限元方法通過對不同位置高聚物二次注漿后飛機荷載作用下板底彎拉應力進行分析,判斷以實現(xiàn)道面調平為目標的高聚物二次注漿最優(yōu)位置,并對調平后高聚物層飛機荷載作用下受力特性進行研究。結果表明:采用本文所選的高聚物材料,以調平道面為出發(fā)點的二次注漿最優(yōu)位置位于墊層與土基之間,此時飛機荷載作用下的板底彎拉應力最小;隨面層、基層、墊層彈性模量的增大,飛機荷載作用下高聚物層頂受力的絕對值會逐漸降低,這有利于保持高聚物材料的耐久性,保證良好的注漿效果。
【關鍵詞】：機場道面 不均勻沉降 高聚物注漿 地基加固 附加應力
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V351.11
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀及存在問題13-19
• 1.3 研究內容19-21
• 第二章 高聚物注漿材料性質研究21-29
• 2.1 引言21
• 2.2 高聚物固化漿體的壓縮性能試驗21-24
• 2.2.1 模具及試樣制備21-22
• 2.2.2 高聚物固化漿體的抗壓強度和彈性模量22-24
• 2.3 高聚物漿液膨脹性能試驗24-27
• 2.3.1 試驗裝置24-26
• 2.3.2 膨脹力特性26-27
• 2.4 本章小結27-29
• 第三章 高聚物注漿地基加固參數的研究29-48
• 3.1 引言29
• 3.2 高聚物注漿加固地基技術研究29-31
• 3.2.1 高聚物注漿加固地基技術機理29-30
• 3.2.2 高聚物注漿加固復合地基彈性模量計算30-31
• 3.3 極限擴張力Pu和擴張半徑Ru求解31-37
• 3.3.1 極限擴張力Pu求解31-35
• 3.3.2 漿液擴散半徑Ru的求解35-37
• 3.4 算例37-41
• 3.4.1 算例參數37
• 3.4.2 計算過程37-41
• 3.5 控制參數對注漿加固復合彈性模量和單孔注漿量的影響趨勢分析41-47
• 3.5.1 研究方案41
• 3.5.2 控制參數對注漿加固復合地基彈性模量的影響趨勢分析41-44
• 3.5.3 控制參數對單孔注漿量的影響44-47
• 3.6 計算程序開發(fā)47
• 3.7 本章小結47-48
• 第四章 道面淺層土基加固的抬升效應分析48-55
• 4.1 引言48
• 4.2 分析方法和模型建立48-49
• 4.2.1 分析方法48-49
• 4.2.2 模型參數49
• 4.3 高聚物注漿土基加固的抬升效應分析49-54
• 4.3.1 道面抬升效應分析49-50
• 4.3.2 道面抬升效應的影響因素分析50-54
• 4.4 本章小結54-55
• 第五章 二次注漿位置及高聚物層受力特性研究55-72
• 5.1 引言55
• 5.2 高聚物注漿材料的模擬55-56
• 5.3 注漿后道面板受力特性分析56-60
• 5.3.1 有限元計算模型56-58
• 5.3.2 飛機荷載計算模型58
• 5.3.3 注漿后道面板受力分析58-60
• 5.4 注漿后高聚物層受力特性分析60-70
• 5.4.1 注漿后高聚物層受力特性分析60-62
• 5.4.2 注漿后高聚物層受力的影響因素分析62-70
• 5.5 本章小結70-72
• 第六章 結論與展望72-74
• 6.1 主要結論72-73
• 6.2 存在的不足73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻75-79
• 附錄79-86
• 作者簡介86

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本文編號：662695