本文關(guān)鍵詞：高含石量土石混合體高填方邊坡穩(wěn)定性與變形研究

  更多相關(guān)文章： 高填方體 土石混合填料 剪切試驗(yàn) 強(qiáng)夯處理 高含石量

【摘要】：隨著我國(guó)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,西部山區(qū)機(jī)場(chǎng)新(擴(kuò))建工程的數(shù)量越來(lái)越多、規(guī)模越來(lái)越大,山區(qū)機(jī)場(chǎng)建設(shè)面臨的工程問(wèn)題越來(lái)越突出,其中主要的工程問(wèn)題之一是高填方體的穩(wěn)定性問(wèn)題與變形問(wèn)題。土石混合體體作為山區(qū)機(jī)場(chǎng)填方體的主要填料,具有強(qiáng)度高、變形小等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越受工程人員青睞,然而對(duì)土石混合體的研究尚不成熟,土石混合體的強(qiáng)度特性與變形特性是當(dāng)今巖土工程研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文以重慶江北機(jī)場(chǎng)第三跑道填方工程為依托,通過(guò)室內(nèi)剪切試驗(yàn)研究不同密實(shí)度土石混合填料的剪切特性;基于現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)夯試驗(yàn)分析了不同夯擊能和不同填料填方地基的夯擊特性;基于青山溝地區(qū)復(fù)雜地形三維模型,采用數(shù)值模擬方法模擬填方施工過(guò)程,揭示了青山溝地區(qū)填筑體的穩(wěn)定性與變形特性。本文的主要研究成果如下:(1)土石混合填料的密實(shí)度越大,法向應(yīng)力越低,越容易發(fā)生剪脹效應(yīng);反之,容易發(fā)生剪縮效應(yīng)。密實(shí)度越大,法向應(yīng)力越低,越容易出現(xiàn)剪切峰值。高密實(shí)度低法向應(yīng)力下表現(xiàn)為為剪切軟化模型;低密實(shí)度高法向應(yīng)力下表現(xiàn)為剪切硬化模型。土石混合填料剪切曲線主要有硬化型、軟化型和近似理想彈塑性型三種形狀,剪切曲線的形狀與填料的密實(shí)度和法向應(yīng)力密切相關(guān)。(2)隨著密實(shí)度的增加,填料粘聚力增加顯著,密實(shí)度從92%增加到96%后粘聚力增加了118.8%;填料的內(nèi)摩擦角受密實(shí)度變化影響不顯著。(3)原地基與填筑體強(qiáng)夯累計(jì)夯沉量S與n+1(n為夯擊次數(shù))均呈明顯的對(duì)數(shù)關(guān)系,即:naS+=)1ln(,其中a為常數(shù)。(4)對(duì)重慶江北機(jī)場(chǎng)青山溝地區(qū)原始地基而言,隨著夯擊能量增加(2000kN.m~5000 kN.m),原地基變形模量與重動(dòng)力觸探擊數(shù)和剪切波速均呈線性增加趨勢(shì)�；凇冻啥嫉貐^(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》提出的砂卵石載荷地基試驗(yàn)與超重型動(dòng)力觸探結(jié)果經(jīng)驗(yàn)公式,對(duì)重慶江北機(jī)場(chǎng)土石混合填料強(qiáng)夯后地基變形模量與超重型重力觸探擊數(shù)關(guān)系式進(jìn)行修正,得出E_0=2.7N120+12。(5)盡管青山溝地區(qū)底部有一層強(qiáng)度較弱的粉質(zhì)粘土層,但由于山體對(duì)填筑體底部約束作用較強(qiáng),青山溝底部穩(wěn)定性較好;由于約束較弱,溝谷中心處標(biāo)高330.0m~360.0m填筑體的位移較大。標(biāo)高360.0m以上填筑體填筑時(shí),上部填筑體坡腳處向渝鄰高速側(cè)滑移量大且隨著填筑過(guò)程的進(jìn)行增量較大,標(biāo)高360.0m上部填筑體會(huì)對(duì)標(biāo)高360.0m以下填筑體產(chǎn)生推動(dòng)作用。
【關(guān)鍵詞】：高填方體 土石混合填料 剪切試驗(yàn) 強(qiáng)夯處理 高含石量
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V351
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 山區(qū)機(jī)場(chǎng)建設(shè)特點(diǎn)11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-19
• 1.3.1 土石混合體分類12-13
• 1.3.2 土石混合體力學(xué)特性13-15
• 1.3.3 土石混合體研究方法15-16
• 1.3.4 土石混合體破壞機(jī)理16-17
• 1.3.5 高填方復(fù)雜地形邊坡研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線19-21
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容19
• 1.4.2 研究的技術(shù)路線19-21
• 2 工程概況21-30
• 2.1 工程背景21-23
• 2.2 工程地質(zhì)水文條件23-26
• 2.2.1 地形地貌23-24
• 2.2.2 地質(zhì)構(gòu)造24-25
• 2.2.3 地層結(jié)構(gòu)25
• 2.2.4 水文特征25-26
• 2.3 土石方工程特點(diǎn)26-29
• 2.4 場(chǎng)區(qū)建設(shè)分析面臨的主要問(wèn)題29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 3 土石混合體剪切特性試驗(yàn)研究30-48
• 3.1 試驗(yàn)原理30-31
• 3.2 樣品采集及試樣制備31-35
• 3.2.1 樣品采集31-32
• 3.2.2 填料組分分析32-34
• 3.2.3 試樣制備34-35
• 3.3 試驗(yàn)設(shè)備及方案35-38
• 3.3.1 試驗(yàn)設(shè)備35-36
• 3.3.2 剪切試驗(yàn)方案及步驟36-38
• 3.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析38-47
• 3.4.1 壓實(shí)度對(duì)剪切特性的影響38-39
• 3.4.2 法向應(yīng)力對(duì)剪切特性的影響39-40
• 3.4.3 剪切過(guò)程體積變化機(jī)理40-42
• 3.4.4 不同剪切曲線形狀形成機(jī)理42-43
• 3.4.5 剪切強(qiáng)度分析43-45
• 3.4.6 剪切破壞機(jī)理分析45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 4 高含石量地基強(qiáng)夯特征48-67
• 4.1 強(qiáng)夯加固機(jī)理48-49
• 4.2 試驗(yàn)布置49-51
• 4.2.1 試驗(yàn)分區(qū)49-50
• 4.2.2 處理方法50-51
• 4.3 原地基不同能級(jí)強(qiáng)夯特征51-59
• 4.3.1 不同夯擊能強(qiáng)夯沉降特點(diǎn)51-52
• 4.3.2 夯擊前后干密度及壓縮模量變化特點(diǎn)52-54
• 4.3.3 重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)54-55
• 4.3.4 壓實(shí)度與固體體積率特點(diǎn)55-56
• 4.3.5 地基承載力特征56-57
• 4.3.6 強(qiáng)夯后地基剪切波速變化規(guī)律57-58
• 4.3.7 夯擊效果相關(guān)性分析58-59
• 4.4 土石混合填筑體強(qiáng)夯特征59-66
• 4.4.1 不同填料夯擊累計(jì)沉降特征59-61
• 4.4.2 不同填料地基超重型動(dòng)力觸探擊數(shù)61-62
• 4.4.3 不同填料地基壓實(shí)度與固體體積率62
• 4.4.4 不同填料地基承載力特點(diǎn)62-64
• 4.4.5 不同填料地基剪切波速64-65
• 4.4.6 夯擊效果相關(guān)性分析65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 5 穩(wěn)定性與變形三維數(shù)值分析67-97
• 5.1 三維模型建立67-70
• 5.1.1 Flac簡(jiǎn)介67-69
• 5.1.2 建模方法69-70
• 5.2 高填方體失穩(wěn)標(biāo)準(zhǔn)70
• 5.3 青山溝填方區(qū)處理方案70-78
• 5.3.1 填筑方案70-73
• 5.3.2 模型建立73-75
• 5.3.3 計(jì)算模型及參數(shù)選取75-76
• 5.3.4 彈性模量參數(shù)反算76-78
• 5.4 計(jì)算結(jié)果及分析78-94
• 5.4.1 計(jì)算過(guò)程78-80
• 5.4.2 位移分析80-92
• 5.4.3 應(yīng)力分析92-94
• 5.5 破壞機(jī)理分析94-95
• 5.6 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)95-96
• 5.7 本章小結(jié)96-97
• 6 密實(shí)度對(duì)填方體穩(wěn)定性與變形的影響97-103
• 6.1 密實(shí)度對(duì)填筑體變形的影響97-98
• 6.2 密實(shí)度對(duì)青山溝填筑體變形與穩(wěn)定性影響98-101
• 6.2.1 計(jì)算參數(shù)選取98
• 6.2.2 不同密實(shí)度計(jì)算結(jié)果對(duì)比98-101
• 6.3 結(jié)論101-103
• 7 結(jié)論及建議103-105
• 7.1 結(jié)論103-104
• 7.2 建議104-105
• 致謝105-106
• 參考文獻(xiàn)106-110
• 附錄110
• A．作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄110
• B．作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目110

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