公路濕陷性黃土路基處理效果評(píng)價(jià)研究
本文關(guān)鍵詞:公路濕陷性黃土路基處理效果評(píng)價(jià)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文以寧夏地區(qū)固原至西吉的高速公路濕陷性黃土地基為依托,主要評(píng)價(jià)濕陷性黃土處理措施的有效性,通過(guò)分析翻壓、素土擠密樁和灰土擠密樁的加固機(jī)理、室內(nèi)土工試驗(yàn)以及三種處理措施的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及數(shù)值分析了濕陷性黃土地基的處理效果和濕陷性黃土地基的不均勻沉降。本次研究?jī)?nèi)容如下主要有以下幾個(gè)方面:(1)寧夏固原地基濕陷性黃土的基本物理性能。結(jié)合固西高速A1項(xiàng)目段地基土的探井室內(nèi)試驗(yàn),對(duì)該區(qū)域內(nèi)的密度、含水率、孔隙比、壓縮系數(shù)進(jìn)行研究分析。結(jié)果表明:土樣的天然密度、干密度總體上隨著深度增加而增大;土樣的孔隙比隨著取樣深度的增加而減少,但土樣的壓縮系數(shù)卻呈現(xiàn)隨深度的增加先增大后減小的變化趨勢(shì)。將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與黃土濕陷系數(shù)進(jìn)行擬合表明,黃土濕陷系數(shù)與黃土的密度、干密度、孔隙比、壓縮模量等土體參數(shù)具有較好的相關(guān)性。(2)濕陷性黃土地基中擠密樁的應(yīng)力場(chǎng)分析及討論;贔lac3D數(shù)值計(jì)算,對(duì)擠密樁復(fù)合地基的樁土作用機(jī)理進(jìn)行探討。結(jié)果表明:復(fù)合地基作用機(jī)理體現(xiàn)在復(fù)合地基位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)分布特征上,表現(xiàn)為加固區(qū)應(yīng)力呈“豎向條狀橫向相間”分布,樁體和樁間土體在上部荷載作用下相互影響,樁土協(xié)調(diào)變形并共同承擔(dān)上部荷載。復(fù)合地基作用機(jī)理取決于樁體和樁間土體的力學(xué)性質(zhì)差異程度,樁土模量差異越大,復(fù)合地基中樁土作用機(jī)理越復(fù)雜。(3)寧夏地區(qū)固西高速濕陷性黃土地基處理效果的評(píng)價(jià)研究及分析。采用Flac3D數(shù)值計(jì)算技術(shù),在GEOSTUDIO中SEEP/W模塊的水場(chǎng)分析結(jié)果的基礎(chǔ)上,對(duì)濕陷性黃土地基的三種措施(翻壓、素土擠密樁、灰土擠密樁)的處理效果進(jìn)行數(shù)值分析。分析了降雨條件下不同時(shí)期的地基沉降量。研究表明,素土擠密樁和灰土擠密樁可以有效的控制濕陷性黃土地基的濕陷且能夠防止不均勻沉降的產(chǎn)生,并將沉降量控制在13cm內(nèi);翻壓僅在一定程度上改善濕陷性黃土的濕陷情況,沉降量達(dá)23cm,且不能防止地基產(chǎn)生的不均勻沉降。通過(guò)與現(xiàn)場(chǎng)沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),結(jié)果表明:數(shù)值分析和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)兩者在沉降值有所差別,但是從沉降規(guī)律以及處理措施效果兩個(gè)方面來(lái)說(shuō),兩者不存在差異性,充分表明采用Flac3D評(píng)價(jià)處理效果是符合客觀規(guī)律且有效的。(4)寧夏地區(qū)固西高速濕陷性黃土地基現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)分析。采用沉降管、水分計(jì)等手段,對(duì)濕陷性黃土地基的三種措施(翻壓、素土擠密樁、灰土擠密樁)的現(xiàn)場(chǎng)沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。數(shù)據(jù)表明:翻壓路基的最大沉降量出現(xiàn)在地基中心,為12cm;素土擠密樁和灰土擠密樁的最大沉降量則分別為6.5cm和5cm。三種措施在沉降趨勢(shì)上均呈現(xiàn)“碗型”,但是翻壓地基的沉降曲線上出現(xiàn)一定的波浪狀,地基中線兩側(cè)7m范圍內(nèi)出現(xiàn)達(dá)4cm的波浪差值,表明其未能改善濕陷性黃土地基的不均勻沉降。
【關(guān)鍵詞】:濕陷性黃土 土體參數(shù) 沉降分析 Flac3D
【學(xué)位授予單位】:重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U416.1
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 研究背景與意義10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
- 1.3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線13-16
- 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容13-15
- 1.3.2 技術(shù)路線15-16
- 第二章 寧夏地區(qū)固西路濕陷性黃土特性16-28
- 2.1 固西高速工程概況16-17
- 2.1.1 地質(zhì)概況16
- 2.1.2 試驗(yàn)內(nèi)容以及取樣點(diǎn)位置16-17
- 2.2 密度試驗(yàn)17-18
- 2.3 含水率試驗(yàn)18-20
- 2.4 壓縮系數(shù)試驗(yàn)20-22
- 2.5 黃土濕陷系數(shù)與物理性質(zhì)參數(shù)的相關(guān)性分析22-27
- 2.5.1 黃土濕陷系數(shù)與物理性質(zhì)的相關(guān)性機(jī)理22-23
- 2.5.2 物理指標(biāo)的選取23-27
- 2.6 本章小結(jié)27-28
- 第三章 固西路濕陷性黃土地基數(shù)值模擬及應(yīng)力分析28-38
- 3.1 數(shù)值模擬方法簡(jiǎn)介(Flac3D)28-29
- 3.2 模型的建立29-33
- 3.2.1 幾何模型29-30
- 3.2.2 材料參數(shù)30
- 3.2.3 本構(gòu)模型30-32
- 3.2.4 約束條件的確定32-33
- 3.2.5 接觸類型的定義33
- 3.3 地基作用機(jī)理分析33-36
- 3.3.1 最大主應(yīng)力33-34
- 3.3.2 最小主應(yīng)力34-35
- 3.3.3 協(xié)調(diào)變形35-36
- 3.4 本章小結(jié)36-38
- 第四章 固西路濕陷性黃土處理效果模擬分析38-60
- 4.1 濕陷性黃土地基水場(chǎng)分析39-42
- 4.1.1 翻壓地基的水場(chǎng)分析40
- 4.1.2 素土擠密樁地基的水場(chǎng)分析40-41
- 4.1.3 灰土擠密樁地基的水場(chǎng)分析41-42
- 4.2 地基沉降量研究分析42-50
- 4.2.1 翻壓地基沉降量研究分析42-45
- 4.2.2 素土擠密樁地基沉降量研究分析45-48
- 4.2.3 灰土擠密樁地基沉降量分析48-50
- 4.3 地基沉降不均勻性的研究分析50-58
- 4.3.1 翻壓地基沉降不均勻性分析51-54
- 4.3.2 素土擠密樁地基沉降不均勻性分析54-56
- 4.3.3 灰土擠密樁地基沉降不均勻性分析56-58
- 4.4 本章小結(jié)58-60
- 第五章 濕陷性黃土地基監(jiān)測(cè)分析60-72
- 5.1 固西路素土擠密樁處理效果現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分析60-63
- 5.1.1 固西高速公路濕陷性黃土地基處理措施60
- 5.1.2 素土擠密樁復(fù)合地基處理黃土濕陷性機(jī)理分析60-61
- 5.1.3 試驗(yàn)方法概述61-62
- 5.1.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析62-63
- 5.2 濕陷性黃土地基監(jiān)測(cè)63-67
- 5.2.2 元器件的埋設(shè)工藝研究64-66
- 5.2.3 元器件埋設(shè)注意事項(xiàng)66
- 5.2.4 測(cè)試數(shù)據(jù)的采集及頻次66-67
- 5.3 監(jiān)控結(jié)果及分析67-70
- 5.3.1 翻壓處理段沉降分析67-68
- 5.3.2 素土擠密樁段沉降分析68-69
- 5.3.3 灰土擠密樁段沉降分析69-70
- 5.4 本章小結(jié)70-72
- 第六章 結(jié)論與展望72-74
- 6.1 結(jié)論72-73
- 6.2 建議73-74
- 致謝74-76
- 參考文獻(xiàn)76-78
- 攻讀學(xué)位期間取得的研究成就78
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