压填片石软土路基沉降试验研究

发布时间：2017-04-27 06:14

  本文关键词：压填片石软土路基沉降试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在外荷载作用下,软土路基的沉降大、持续时间长。在软土路基上的高等级公路,存在非常大的工后沉降,对交通运输造成很大的危害。而淤泥质软土路基的工后沉降更大,对交通运输造成的危害也更大。因此有必要对此类软土路基进行有效的治理,并且在进行处理前及处理过程中就要对其沉降进行较为准确的计算和预测。对淤泥质软土路基的处理,目前最为经济、快捷的方法为压填片石法。但该方案在实际工程中运用较少,也没有对压填片石处理的软土路基沉降的相关试验研究。影响软土路基沉降的因素有很多,且各因素都在不断变化,而且软土的自身性质较为复杂,确定其参数比较困难。因此准确计算和预测沉降是此类路基处理办法研究的难点。而对于压填后的土石混合路基,其各项参数的确定更为困难。由此,研究和建立压填片石软土路基的沉降计算及预测方法,对快速发展的公路建设具有重要的理论和现实意义。本文首先对国内外常规的软土路基的处理及沉降计算方法进行介绍,并指出常规处理及计算方法的缺陷和局限性。分析了压填片石法的经济性和快捷性,以及有限元模拟压填片石复合路基的计算方法。并通过计算实例验证了该计算方法的合理性。本文以重庆梁忠高速公路6标K66+080-K66+321段,“大面积浅层软基快速加固关键技术研究”试验段为研究背景,结合现场工程概况,对压填片石处理软土路基进行了室内模拟试验,研究分析了压填过程中路基极限承载力、变形模量及路基沉降变化。根据室内模型试验,制定现场检测方案,利用JMZX-7000综合测试仪、水准仪、静力水准仪、土压力盒等试验仪器,监测并分析了现场沉降、侧向位移、土压力和孔隙水压力。路基的最终沉降量往往根据现场实测沉降过程线推算而得。由于现场工况及自然条件的限制,仅通过现场试验研究无法确定压填片石路基的沉降规律。本文借助大型有限元分析软件进行数值模拟,计算并绘制了竖直沉降图,然后与监测沉降曲线进行对比。通过各项研究表明,数值模拟得到的沉降曲线和实测沉降曲线形状极为相似,最大沉降量非常接近,同时进一步说明经过压填片石处理后的路基,其沉降得到了有效的控制,且结构性明显得到加强。通过计算现场无法达到的路堤填土高度下路基沉降,总结预测压填片石软土路基沉降随路堤填土高度变化的规律,及现场最佳路堤填土高度,并通过稳定性分析确定了预测结果的可靠性。通过数值模拟计算,分析了片石压填深度对路基沉降的影响。
【关键词】：压填片石 软基快速加固 模型试验 路基沉降
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.16
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-23
• 1.1 引言12-13
• 1.2 国内外研究现状13-20
• 1.2.1 淤泥质软土路基处理方案研究现状13-15
• 1.2.2 路基沉降计算的研究现状15-17
• 1.2.3 路基沉降预测方法研究现状17-20
• 1.3 研究内容及思路方法20-23
• 1.3.1 主要研究内容20-21
• 1.3.2 论文拟采用的研究方法及主要技术路线21-23
• 第2章 研究区工程地质条件23-29
• 2.1 试验区域地形地貌23-24
• 2.2 试验区域地层岩性24-26
• 2.3 试验区域气候、水文地质特征26-27
• 2.4 试验区域地质工程概况27-29
• 第3章 室内模型试验29-42
• 3.1 研究区软土土力学参数29-31
• 3.2 制定试验模型、选取模型材料31-33
• 3.3 加载量测系统33
• 3.4 实验步骤33-35
• 3.5 试验结果分析35-41
• 3.5.1 压填处理后路基极限承承载力变化35-37
• 3.5.2 压填处理后路基变形模量变化37-38
• 3.5.3 最大压填压力与路基极限承载力和变形模量的关系38-40
• 3.5.4 压填处理后路基沉降分析40-41
• 3.6 本章小结41-42
• 第4章 现场沉降监测42-52
• 4.1 现场监测目的42
• 4.2 现场监测内容及仪器42-43
• 4.3 现场监测方法43-45
• 4.4 监测结果分析45-51
• 4.4.1 土压力45-46
• 4.4.2 孔隙水压力46-47
• 4.4.3 路基侧斜量47-49
• 4.4.4 路基沉降量49-51
• 4.5 监测结果分析51-52
• 第5章 有限元模拟计算及沉降预测52-67
• 5.1 计算软件52-55
• 5.1.1 CATIA V5建模52-53
• 5.1.2 ANSYS有限元计算53-55
• 5.2 压填片石路基沉降的有限模拟计算55-59
• 5.2.1 建立沉降计算模型55-57
• 5.2.2 路基沉降有限元计算及合理性分析57-59
• 5.3 计算预测更大填土高度时路基沉降59-61
• 5.4 片石压填深度对路基沉降的影响61-62
• 5.5 路堤边坡稳定性分析62-65
• 5.5.1 分析方法62-63
• 5.5.2 稳定性分析模型63-64
• 5.5.3 荷载工况64
• 5.5.4 计算结果分析64-65
• 5.6 有限元计算沉降结果分析65-67
• 结论67-69
• 展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-73
• 攻读硕士学位期间的科研成果73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 屠红珍;徐衍徽;谢立全;;软基真空预压加固的注气增效机制与数值分析[J];岩土力学;2014年S2期

2 王文宇;;加筋法在软土地基处理中的应用[J];山西建筑;2014年19期

3 燕建强;;抛石挤淤软基处理在工程中的应用[J];黑龙江交通科技;2011年03期

4 陶挺;林从谋;程李凯;;爆炸挤淤填石堤坝的沉降方法研究[J];福建建筑;2011年03期

5 郭超;闫澍旺;肖世伟;陈则连;;低强度桩复合地基沉降计算方法研究[J];岩土力学;2010年S2期

6 詹金林;水伟厚;宋美娜;石宝锋;;软土地区锚杆静压桩施工问题及解决方案[J];岩土工程学报;2010年S2期

7 王玉洁;张春梅;王峰;;抛石挤淤强夯置换处理软基置换深度研究[J];北华航天工业学院学报;2010年01期

8 田勇华;赖伟清;苟江林;牛喜兵;;抛石挤淤技术在邛名高速公路软基段施工中的应用[J];四川水利;2009年06期

9 程睿;;填石路基施工质量控制现场试验研究[J];中国水运(下半月);2009年11期

10 李涛;陈书丽;江礼茂;;爆炸挤淤填石堤坝的沉降分析和计算[J];岩土工程学报;2009年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 陈杨;可回收浆囊式锚杆在软土地基中的应用[D];浙江工业大学;2014年

2 李玉阳;高压喷射注浆法对地基的加固处理[D];河北工程大学;2013年

3 董友扣;刚性桩复合地基受力与变形特性的细观分析[D];华中科技大学;2012年

4 范利频;深层搅拌法在软土地区工程中的应用[D];天津大学;2010年

5 苏晓江;强夯法在地基加固中的应用[D];中国海洋大学;2004年

  本文关键词：压填片石软土路基沉降试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：330072