發(fā)布時間：2017-09-13 21:34

  本文關鍵詞：高含石量土石混合體高填方邊坡穩(wěn)定性與變形研究

  更多相關文章： 高填方體 土石混合填料 剪切試驗 強夯處理 高含石量

【摘要】：隨著我國西部地區(qū)經濟的不斷發(fā)展,西部山區(qū)機場新(擴)建工程的數量越來越多、規(guī)模越來越大,山區(qū)機場建設面臨的工程問題越來越突出,其中主要的工程問題之一是高填方體的穩(wěn)定性問題與變形問題。土石混合體體作為山區(qū)機場填方體的主要填料,具有強度高、變形小等優(yōu)點,越來越受工程人員青睞,然而對土石混合體的研究尚不成熟,土石混合體的強度特性與變形特性是當今巖土工程研究的熱點問題。本文以重慶江北機場第三跑道填方工程為依托,通過室內剪切試驗研究不同密實度土石混合填料的剪切特性;基于現場強夯試驗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)復雜地形三維模型,采用數值模擬方法模擬填方施工過程,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度越大,法向應力越低,越容易發(fā)生剪脹效應;反之,容易發(fā)生剪縮效應。密實度越大,法向應力越低,越容易出現剪切峰值。高密實度低法向應力下表現為為剪切軟化模型;低密實度高法向應力下表現為剪切硬化模型。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度和法向應力密切相關。(2)隨著密實度的增加,填料粘聚力增加顯著,密實度從92%增加到96%后粘聚力增加了118.8%;填料的內摩擦角受密實度變化影響不顯著。(3)原地基與填筑體強夯累計夯沉量S與n+1(n為夯擊次數)均呈明顯的對數關系,即:naS+=)1ln(,其中a為常數。(4)對重慶江北機場青山溝地區(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力觸探擊數和剪切波速均呈線性增加趨勢�；凇冻啥嫉貐^(qū)建筑地基基礎設計規(guī)范》提出的砂卵石載荷地基試驗與超重型動力觸探結果經驗公式,對重慶江北機場土石混合填料強夯后地基變形模量與超重型重力觸探擊數關系式進行修正,得出E_0=2.7N120+12。(5)盡管青山溝地區(qū)底部有一層強度較弱的粉質粘土層,但由于山體對填筑體底部約束作用較強,青山溝底部穩(wěn)定性較好;由于約束較弱,溝谷中心處標高330.0m~360.0m填筑體的位移較大。標高360.0m以上填筑體填筑時,上部填筑體坡腳處向渝鄰高速側滑移量大且隨著填筑過程的進行增量較大,標高360.0m上部填筑體會對標高360.0m以下填筑體產生推動作用。
【關鍵詞】：高填方體 土石混合填料 剪切試驗 強夯處理 高含石量
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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)機場建設特點11-12
• 1.3 國內外研究現狀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 土石混合體破壞機理16-17
• 1.3.5 高填方復雜地形邊坡研究現狀17-19
• 1.4 主要研究內容和技術路線19-21
• 1.4.1 研究內容19
• 1.4.2 研究的技術路線19-21
• 2 工程概況21-30
• 2.1 工程背景21-23
• 2.2 工程地質水文條件23-26
• 2.2.1 地形地貌23-24
• 2.2.2 地質構造24-25
• 2.2.3 地層結構25
• 2.2.4 水文特征25-26
• 2.3 土石方工程特點26-29
• 2.4 場區(qū)建設分析面臨的主要問題29
• 2.5 本章小結29-30
• 3 土石混合體剪切特性試驗研究30-48
• 3.1 試驗原理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 試驗設備及方案35-38
• 3.3.1 試驗設備35-36
• 3.3.2 剪切試驗方案及步驟36-38
• 3.4 試驗結果及分析38-47
• 3.4.1 壓實度對剪切特性的影響38-39
• 3.4.2 法向應力對剪切特性的影響39-40
• 3.4.3 剪切過程體積變化機理40-42
• 3.4.4 不同剪切曲線形狀形成機理42-43
• 3.4.5 剪切強度分析43-45
• 3.4.6 剪切破壞機理分析45-47
• 3.5 本章小結47-48
• 4 高含石量地基強夯特征48-67
• 4.1 強夯加固機理48-49
• 4.2 試驗布置49-51
• 4.2.1 試驗分區(qū)49-50
• 4.2.2 處理方法50-51
• 4.3 原地基不同能級強夯特征51-59
• 4.3.1 不同夯擊能強夯沉降特點51-52
• 4.3.2 夯擊前后干密度及壓縮模量變化特點52-54
• 4.3.3 重型動力觸探試驗54-55
• 4.3.4 壓實度與固體體積率特點55-56
• 4.3.5 地基承載力特征56-57
• 4.3.6 強夯后地基剪切波速變化規(guī)律57-58
• 4.3.7 夯擊效果相關性分析58-59
• 4.4 土石混合填筑體強夯特征59-66
• 4.4.1 不同填料夯擊累計沉降特征59-61
• 4.4.2 不同填料地基超重型動力觸探擊數61-62
• 4.4.3 不同填料地基壓實度與固體體積率62
• 4.4.4 不同填料地基承載力特點62-64
• 4.4.5 不同填料地基剪切波速64-65
• 4.4.6 夯擊效果相關性分析65-66
• 4.5 本章小結66-67
• 5 穩(wěn)定性與變形三維數值分析67-97
• 5.1 三維模型建立67-70
• 5.1.1 Flac簡介67-69
• 5.1.2 建模方法69-70
• 5.2 高填方體失穩(wěn)標準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 計算模型及參數選取75-76
• 5.3.4 彈性模量參數反算76-78
• 5.4 計算結果及分析78-94
• 5.4.1 計算過程78-80
• 5.4.2 位移分析80-92
• 5.4.3 應力分析92-94
• 5.5 破壞機理分析94-95
• 5.6 穩(wěn)定性評價95-96
• 5.7 本章小結96-97
• 6 密實度對填方體穩(wěn)定性與變形的影響97-103
• 6.1 密實度對填筑體變形的影響97-98
• 6.2 密實度對青山溝填筑體變形與穩(wěn)定性影響98-101
• 6.2.1 計算參數選取98
• 6.2.2 不同密實度計算結果對比98-101
• 6.3 結論101-103
• 7 結論及建議103-105
• 7.1 結論103-104
• 7.2 建議104-105
• 致謝105-106
• 參考文獻106-110
• 附錄110
• A．作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文目錄110
• B．作者在攻讀碩士學位期間參與的科研項目110

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本文編號：846030