压填片石处治四川盆地浅层软基的结构设计及工作性状研究

发布时间：2017-09-19 18:10

  本文关键词：压填片石处治四川盆地浅层软基的结构设计及工作性状研究

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【摘要】：公路工程建设过程中,通常会遇到大面积的浅层软土,若对其处治不当往往会在填筑或运营过程中造成较大的沉降甚至路基失稳等病害。本文以梁忠高速公路工程为研究对象,首先对沿线典型工点软土进行鉴别分类,在此基础上对比已有的软土地基处治方法,对压填片石法在梁忠高速公路项目中的适宜性进行了分析。其次,对压填片石法室内模型试验进行了概述。再次,运用有限元计算程序对压填片石复合地基在不同工况下的工作性状进行了研究。最后,通过对压填片石室内模型试验、现场压填试验和数值模拟结果的分析,本文提出了针对压填片石法的设计方法。该方法可以为压填片石法在梁忠高速公路工程建设中的使用提供技术支持。压填片石法适宜性分析的结果表明,针对梁忠高速公路沿线广泛存在的大面积浅层软土,压填片石法较已有的软基处理方法有着自身特有的优势。室内模型试验结果表明压填片石法能够在地基浅层形成模量高,强度大的复合压填体从而达到软基处治的目的。数值模拟计算结果表明：(1)压填片石法可以减小地基沉降和水平位移,同时提高路基整体稳定性；(2)影响压填片石法复合地基沉降的主要因素包括软土模量、软土厚度、压填复合体模量、填土高度；(3)影响压填片石法复合地基水平位移的主要因素包括软土模量、软土厚度、压填复合体强度参数、路堤填高；(4)影响压填片石法复合路基整体稳定性的主要因素包括压填复合体强度参数、路堤填高；(5)铺设土工格栅可以减小地基沉降和水平位移,并提高路基整体稳定性。数值模拟计算结果表明压填片石法处治效果明显。综合分析压填片石室内模型试验、现场压填试验和数值模拟结果,对梁忠高速沿线大面积浅层软土的处治方法如下：(1)浅层软土厚度不超过2m：(2)应尽量提高压填处治深度,当填土高度H5m时,压填复合体深度为0.3m；当填土高度5mH6m时,压填复合体深度为0.5m；当填土高度6mH7m时,压填复合体深度为lm；当填土高度H7m时,应采用压填片石+士工格栅的处治方法；(3)压填片石法处治软土地基范围应宽出坡脚2m；(4)考虑车辆荷载后,压填片石复合地基极限填土高度为7.1m,按本文所示工况铺设土工格栅后路基极限填高为10m。
【关键词】：软基处治 压填片石法 数值模拟 路基工作性状
【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
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 引言11-12
• 1.2 研究现状12-16
• 1.3 本文研究内容和研究方法16-18
• 1.3.1 主要研究内容16
• 1.3.2 研究方法16-18
• 第2章 压填片石法适宜性分析18-39
• 2.1 常见软基处治方法论述18-25
• 2.1.1 换填垫层18-19
• 2.1.2 预压地基19
• 2.1.3 压实地基和夯实地基19-20
• 2.1.4 复合地基20-21
• 2.1.5 注浆加固21
• 2.1.6 微型桩加固21
• 2.1.7 抛石挤淤21-22
• 2.1.8 轻质路堤22-23
• 2.1.9 反压护道23-25
• 2.2 压填片石法的适宜性25-38
• 2.2.1 影响软基处治方法选用的因素25-26
• 2.2.2 已有地基处理方法的不足26
• 2.2.3 压填片石法在梁忠高速公路工程中的适宜性26-38
• 2.3 本章小结38-39
• 第3章 压填片石室内模型试验39-46
• 3.1 压填片石模型试验设计39-43
• 3.1.1 压填片石室内模型试验目的及内容39
• 3.1.2 模型试验材料配制39-40
• 3.1.3 室内模型试验系统及试验步骤40-43
• 3.2 压填片石模型试验结果43-45
• 3.3 压填片石法加固机理分析45
• 3.4 本章小结45-46
• 第4章 压填片石复合路基工作性状有限元分析46-77
• 4.1 有限元计算模型的建立46-54
• 4.1.1 有限元法简介及计算程序的选择46-47
• 4.1.2 岩土体本构模型的选择47-48
• 4.1.3 模型参数的确定48-51
• 4.1.4 模型尺寸及边界条件51-52
• 4.1.5 模型及参数的合理性52-54
• 4.2 压填片石复合路基工作性状分析54-57
• 4.2.1 压填片石法对地基沉降的影响54-55
• 4.2.2 压填片石法对地基水平位移的影响55-56
• 4.2.3 压填片石法对路基稳定性的影响56-57
• 4.3 浅层软土的影响57-61
• 4.3.1 软土模量的影响57-59
• 4.3.2 软土厚度的影响59-61
• 4.4 压填复合体的影响61-67
• 4.4.1 压填复合体宽度的影响61-63
• 4.4.2 压填复合体模量的影响63-65
• 4.4.3 压填复合体强度参数的影响65-67
• 4.5 填土路堤的影响67-69
• 4.5.1 路堤填高的影响67-69
• 4.6 土工格栅的影响69-76
• 4.6.1 土工格栅加筋效果分析69-71
• 4.6.2 土工格栅轴向刚度的影响71-73
• 4.6.3 土工格栅布置方式的影响73-76
• 4.7 本章小结76-77
• 第5章 压填片石复合结构设计方法77-83
• 5.1 路堤极限填高的确定77-79
• 5.2 压填片石复合结构设计方法79-82
• 5.3 本章小结82-83
• 第6章 结论与展望83-85
• 6.1 结论83-84
• 6.2 展望84-85
• 致谢85-86
• 参考文献86-88

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本文编号：883135