黄土填方地基的沉降预测方法研究

发布时间：2017-06-09 17:01

  本文关键词：黄土填方地基的沉降预测方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文通过大量的室内试验,对延安重塑黄土的压缩、流变、渗透等特性进行了系统分析,并运用土力学的原理对延安黄土填方地基的最终沉降、沉降过程进行了深入研究,取得了以下主要成果:(1)试验研究表明,延安黄土粉粒含量约占76%,黏粒含量约占15%,细砂含量约占9%,液限为25.5%,塑限为16.7%,最优含水量为14%左右,最大干密度为1.78g/cm3,重塑黄土以中等压缩性为主,当含水量较小且干密度较大时具有低压缩性。(2)通过高压固结试验,分别拟合出重塑黄土应力和应变、孔隙比的倒数和干密度与荷载之间的定量关系,并基于重塑黄土应力应变的幂函数关系和干密度与荷载的双曲线关系,分别建立了连续均布荷载和自重作用下黄土填方地基的最终沉降预测公式,使用该方法预测的沉降量与现场监测结果基本一致。(3)建立了重塑黄土的应力-应变-时间经验方程,提出了黄土填方地基在自重作用下沉降变化预测公式,与监测数据对比分析表明,该公式能够较好地模拟施工期间及工后地基沉降随时间的变化规律。(4)基于五元件Kelvin流变模型,推导出黄土填方地基在均布荷载作用下的沉降随时间变化的方程。(5)重塑黄土的渗透系数受土体初始含水量、初始干密度及孔隙比的影响较大,渗透系数随初始含水量的增大而线性递减,随初始干密度增大而指数递减,与孔隙比之间呈幂函数关系。(6)基于太沙基饱和固结理论,考虑黄土填方地基的流变性质,建立了饱和黄土填方地基的流变固结耦合微分方程,并通过拉氏变换和傅立叶变换推导出了解析解。(7)根据饱和软粘土的非线性固结理论,结合黄土填方地基的渗透和压缩特性,以孔隙比为自变量,推导了饱和黄土填方地基的一维非线性固结方程。
【关键词】：重塑黄土 压缩性 流变特性 渗透性 固结理论 最终沉降 沉降过程
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU433
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 研究目的及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 土的压缩与固结研究现状11-12
• 1.2.2 土的流变研究现状12-13
• 1.2.3 地基沉降预测研究现状13-14
• 1.3 本文研究内容14-15
• 1.4 本文技术路线15-17
• 第二章 延安重塑黄土压缩特性试验研究17-29
• 2.1 试验黄土常规物理性质17-20
• 2.1.1 粒径分析17
• 2.1.2 比重分析17-18
• 2.1.3 液塑限分析18-20
• 2.2 击实试验20-21
• 2.3 高压固结试验21-27
• 2.3.1 制样方法21-22
• 2.3.2 试验过程22
• 2.3.3 试验结果分析22-27
• 2.4 小结27-29
• 第三章 黄土填方地基最终沉降计算方法研究29-41
• 3.1 概述29
• 3.2 重塑黄土的应力应变关系探究29-31
• 3.3 重塑黄土孔隙比和荷载关系探究31-34
• 3.4 重塑黄土干密度和竖向应力关系探讨34-38
• 3.5 黄土填方地基最终沉降计算38-39
• 3.5.1 均布荷载作用下黄土填方地基最终沉降计算38
• 3.5.2 自重作用下黄土填方地基最终沉降计算38-39
• 3.6 小结39-41
• 第四章 黄土填方地基沉降过程分析研究41-76
• 4.1 概述41
• 4.2 土的流变41-47
• 4.2.1 土的流变特性41-42
• 4.2.2 土的流变理论42-47
• 4.3 黄土流变特性47-71
• 4.3.1 经验方程47-60
• 4.3.2 模型理论60-71
• 4.4 黄土填方地基沉降过程71-75
• 4.4.1 均布荷载作用下黄土填方地基沉降过程71-72
• 4.4.2 自重作用下黄土填方地基沉降过程72-75
• 4.5 小结75-76
• 第五章 重塑黄土的渗透性76-83
• 5.1 概述76-77
• 5.2 试验过程77-78
• 5.3 重塑黄土渗透性影响因素78-82
• 5.3.1 初始含水量对重塑黄土渗透性的影响79
• 5.3.2 初始干密度对重塑黄土渗透性的影响79-81
• 5.3.3 孔隙比对重塑黄土渗透性的影响81-82
• 5.4 小结82-83
• 第六章 黄土填方地基固结理论研究83-95
• 6.1 概述83
• 6.2 太沙基饱和固结理论83-85
• 6.3 饱和黄土填方地基流变固结理论85-91
• 6.4 饱和黄土填方地基一维非线性固结理论91-94
• 6.5 小结94-95
• 结论与展望95-98
• 结论95-96
• 展望96-98
• 参考文献98-102
• 攻读学位期间取得的研究成果102-103
• 致谢103

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本文编号：436051