為探究填挖交界地基變形特性,本文以蘭州市青白石某填方工程為研究對(duì)象,通過(guò)填挖交界地基豎向、水平向位移現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及數(shù)值計(jì)算,對(duì)地基變形規(guī)律和影響因素進(jìn)行了研究。具體工作和研究結(jié)果如下:從理論角度分析,由于原狀土與回填土在土體孔隙比變化、飽和度變化、水重度變化以及土體重度變化等方面的不同,導(dǎo)致原狀土與回填土在地基變形方面存在一定差異。此外原狀土由于年代久遠(yuǎn),一般只考慮原狀土在附加應(yīng)力下的地基變形,而回填土變形不僅要考慮附加應(yīng)力還要考慮自重應(yīng)力下的變形。工后變形監(jiān)測(cè)表明:填挖交界地基的沉降主要集中在回填體中下部區(qū)域,該區(qū)域沉降約占地基總沉降75%以上;當(dāng)回填厚度從15m增加到20m時(shí),回填體沉降所占地基總沉降比例從46.7%增大至54.4%;采用基于部分實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的回歸分析法可以較為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)填挖交界地基沉降隨時(shí)間變化情況;水平位移最大發(fā)生區(qū)域在填挖交界面頂部,對(duì)于30°的坡面,當(dāng)回填厚度從10m增加到20m時(shí),其最大水平位移從135mm減小至65mm;監(jiān)測(cè)期間,地基水平位移增長(zhǎng)最早在約158d開(kāi)始出現(xiàn)減緩,而對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降未出現(xiàn)減緩跡象,仍在繼續(xù)增大。采用有限差分軟件FLAC3D研究了壓實(shí)度、坡度、回填高度、荷載分布以及荷載大小對(duì)填挖交界地基變形影響規(guī)律,結(jié)果表明:地基發(fā)生水平位移的區(qū)域主要集中在填挖交界面以上的回填土區(qū);壓實(shí)度的提高可以降低回填體變形,但當(dāng)壓實(shí)度提高至0.93時(shí),地基的沉降以及水平位移已不再發(fā)生顯著降低;交界面坡度在30°-55°,地基的沉降及水平位移隨著坡度的增大而增大;地基的沉降與回填高度大致呈線性關(guān)系,但荷載大小對(duì)地基水平位移影響較弱;荷載在原地基分布時(shí),地基的沉降與水平位移值最小,而在原地基和回填土區(qū)均有分布時(shí),地基變形最大。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬結(jié)果認(rèn)為,土體沿順坡方向不均勻沉降導(dǎo)致地基表層產(chǎn)生一定程度的上下錯(cuò)動(dòng),地基水平位移則是導(dǎo)致填挖交界地基產(chǎn)生開(kāi)裂的主要因素;壓實(shí)度提高至0.93、坡度控制在30°以下、附加荷載遠(yuǎn)離填挖交界區(qū)域以及控制施工質(zhì)量等可以有效降低填挖交界地基變形。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類(lèi)】：TU433
【部分圖文】：

蘭州大學(xué)碩士論文黃土地區(qū)填挖交界地基變形研究2圖1-1地基變形導(dǎo)致路面開(kāi)裂圖1-2地基表面產(chǎn)生裂縫1.2研究目的和意義雖然在工程上有對(duì)填挖交界地基的處理規(guī)范，例如GB5124-2017和JGJ79-2012等規(guī)范對(duì)回填前原場(chǎng)地斜坡面坡度、分層回填厚度，以及壓實(shí)度應(yīng)0.96等做出了規(guī)定[9,10]。但由于影響填挖交界地基變形因素眾多，現(xiàn)有的規(guī)范并不夠詳細(xì)，目前在工程上關(guān)于填挖交界地基的處理方式是：對(duì)于高層等自重較大的建(構(gòu))筑物一般盡量遠(yuǎn)離填挖交界地基，主要建在原狀土地基上。這樣做雖然可以消除填挖交界地基不均勻沉降帶來(lái)的開(kāi)裂問(wèn)題，但是卻極大的降低土地利用率，使得本不富裕的土地資源變得更加緊缺。雖然一些高層建筑物可以通過(guò)建筑規(guī)劃遠(yuǎn)離填挖交界地基，但市政道路、園區(qū)道路以及各類(lèi)管網(wǎng)等卻無(wú)法避免的建設(shè)在填方區(qū)或填挖交界處，填挖交界地基開(kāi)裂問(wèn)題，帶來(lái)使用上的一些困難，特別是不均勻沉降使管道變形繼而產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致地基浸水產(chǎn)生更多的不均勻沉降，如此惡性循環(huán)，不僅影響了管道的使用功能，也帶來(lái)了很大的社會(huì)影響以及維修經(jīng)濟(jì)損失。研究填挖交界地基變形規(guī)律，以及在不同影響因素下的變形情況，有助于指導(dǎo)工程實(shí)踐，減少因地基差異沉降導(dǎo)致地基表面開(kāi)裂的工程災(zāi)害，降低工程災(zāi)害發(fā)生的概率及影響，也對(duì)山區(qū)地基的回填、斜坡地基的處理等類(lèi)似填挖平整場(chǎng)地有一定借鑒意義。1.3研究現(xiàn)狀目前關(guān)于填挖交界地基變形的研究較多，人們最初是在實(shí)際工程中遇到填挖交界地基開(kāi)裂問(wèn)題，因此最初的研究方法也多基于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行研究分析，

蘭州大學(xué)碩士論文黃土地區(qū)填挖交界地基變形研究2圖1-1地基變形導(dǎo)致路面開(kāi)裂圖1-2地基表面產(chǎn)生裂縫1.2研究目的和意義雖然在工程上有對(duì)填挖交界地基的處理規(guī)范，例如GB5124-2017和JGJ79-2012等規(guī)范對(duì)回填前原場(chǎng)地斜坡面坡度、分層回填厚度，以及壓實(shí)度應(yīng)0.96等做出了規(guī)定[9,10]。但由于影響填挖交界地基變形因素眾多，現(xiàn)有的規(guī)范并不夠詳細(xì)，目前在工程上關(guān)于填挖交界地基的處理方式是：對(duì)于高層等自重較大的建(構(gòu))筑物一般盡量遠(yuǎn)離填挖交界地基，主要建在原狀土地基上。這樣做雖然可以消除填挖交界地基不均勻沉降帶來(lái)的開(kāi)裂問(wèn)題，但是卻極大的降低土地利用率，使得本不富裕的土地資源變得更加緊缺。雖然一些高層建筑物可以通過(guò)建筑規(guī)劃遠(yuǎn)離填挖交界地基，但市政道路、園區(qū)道路以及各類(lèi)管網(wǎng)等卻無(wú)法避免的建設(shè)在填方區(qū)或填挖交界處，填挖交界地基開(kāi)裂問(wèn)題，帶來(lái)使用上的一些困難，特別是不均勻沉降使管道變形繼而產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致地基浸水產(chǎn)生更多的不均勻沉降，如此惡性循環(huán)，不僅影響了管道的使用功能，也帶來(lái)了很大的社會(huì)影響以及維修經(jīng)濟(jì)損失。研究填挖交界地基變形規(guī)律，以及在不同影響因素下的變形情況，有助于指導(dǎo)工程實(shí)踐，減少因地基差異沉降導(dǎo)致地基表面開(kāi)裂的工程災(zāi)害，降低工程災(zāi)害發(fā)生的概率及影響，也對(duì)山區(qū)地基的回填、斜坡地基的處理等類(lèi)似填挖平整場(chǎng)地有一定借鑒意義。1.3研究現(xiàn)狀目前關(guān)于填挖交界地基變形的研究較多，人們最初是在實(shí)際工程中遇到填挖交界地基開(kāi)裂問(wèn)題，因此最初的研究方法也多基于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行研究分析，

蘭州大學(xué)碩士論文黃土地區(qū)填挖交界地基變形研究51.4主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線針對(duì)填挖交界地基差異沉降導(dǎo)致的地基表面開(kāi)裂問(wèn)題，本文擬研究當(dāng)回填完成以后，填挖交界地基變形規(guī)律及其產(chǎn)生的機(jī)理。在工程現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)儀器，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，初步掌握填挖交界地基變形一般規(guī)律。利用有限差分軟件FLAC3D建立計(jì)算機(jī)分析模型，再對(duì)影響地基變形的一些變量進(jìn)行分析。具體工作包括以下幾個(gè)方面：（1）從理論角度分析填挖交界地基差異沉降產(chǎn)生的原因。（2）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，分析填挖交界地基沉降、水平位移變化規(guī)律，旨在得到實(shí)際工程中填挖交界地基的變形情況。（3）針對(duì)一些影響路基變形的控制變量無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬，并整理分析這些變量對(duì)填挖交界地基變形影響規(guī)律。（4）提出減小填挖交界地基變形的控制措施。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)以及數(shù)值模擬得出的一些結(jié)論，將其應(yīng)用于填挖交界地基的設(shè)計(jì)與施工，指導(dǎo)工程實(shí)踐。本文的技術(shù)路線圖如圖1-3。圖1-3技術(shù)路線圖
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本文編號(hào)：2889510