德大铁路池塘回填复合地基路基沉降研究

发布时间：2017-09-23 20:16

  本文关键词：德大铁路池塘回填复合地基路基沉降研究

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【摘要】：随着国家经济水平的不断发展,我国各地加大路网密度成为铁路建设新的趋势。对于一般软土铁路路基的沉降预测与控制已有大量的研究,但对于铁路经过池塘等特殊路段的研究较少,有必要对池塘区域沉降预测与控制进行深入研究。回填填料和天然地基结构的差异性以及路堤填筑高度的差异性等原因导致的路基不均匀沉降是池塘段路基工程沉降控制的重要关键问题。本文以德大铁路池塘回填段的复合地基为研究对象,采用地质勘查资料分析、理论计算、数值模拟仿真计算等方法,全面系统地阐述了本工程池塘回填地基的沉降规律,提出了该路段池塘回填地基的优化设计方案,主要研究内容和研究成果如下：(1)采用数值模拟仿真计算方法,对比分析了池塘地基中横向差异性地基段、中部深水段和池塘外天然地基段三个位置基底中心的沉降量,得出纵向上有明显不均匀沉降,中部最大,外侧最小的结论；对比分析了池塘横向差异性地基段基底各点的沉降量,得出横向上有明显不均匀沉降的结论；(2)池塘回填地基是在池塘地基的基础上进行回填处理形成的新结构,主要表现为地层结构的不均匀性。采用理论计算和数值模拟仿真计算方法,对比分析了池塘回填地基中横向差异性回填段、中部深水回填段和池塘外天然地基段三个位置基底中心的沉降量,得出纵向上有明显不均匀沉降,横向差异性回填段最大,中部最小的结论；对比分析了横向差异性回填段基底各点的沉降量,得出横向上有明显不均匀沉降的结论；(3)研究了桩长、桩间距、填土特性对池塘回填复合地基以及池塘复合地基不均匀沉降控制的影响；(4)基于不均匀沉降影响因素提出两种复合地基不均匀沉降的控制方案,且池塘回填复合地基方案优于池塘复合地基,具体如下：1)桩长桩径一定下,减小桩间距可有效控制其不均匀沉降；2)增加软土层较厚一侧的桩长或减小桩间距可有效控制其不均匀沉降；3)选择与该地区池塘原状土工程特性相近的的土作为填料来减弱地基结构的差异性,进而控制其不均匀沉降。
【关键词】：池塘回填地基 复合地基 不均匀沉降 优化分析
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.1
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 绪论12-24
• 1.1 研究背景和意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-22
• 1.2.1 回填地基沉降计算研究现状13-16
• 1.2.2 不均匀沉降研究现状16-18
• 1.2.3 回填地基处理研究现状18-22
• 1.3 主要研究内容及技术路线22-24
• 1.3.1 研究内容22
• 1.3.2 技术路线22-24
• 2 池塘回填地基工程概况24-32
• 2.1 工程项目概况24-29
• 2.1.1 地形地貌24-25
• 2.1.2 气象特征25
• 2.1.3 地震动参数25-26
• 2.1.4 主要岩性及地质特征26-29
• 2.2 池塘地基的特性29-30
• 2.3 池塘回填地基的特性30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 3 基于复合地基沉降理论的池塘回填沉降计算32-64
• 3.1 软土地区沉降变形机理及影响因素32-38
• 3.1.1 软土地区沉降变形机理32-34
• 3.1.2 软土地区沉降变形影响因素34-36
• 3.1.3 不均匀沉降变形影响因素36-38
• 3.2 复合地基沉降变形理论38-45
• 3.2.1 基于分层总和法的沉降计算理论38-40
• 3.2.2 基于规范法的复合地基沉降计算理论40-45
• 3.3 池塘回填地基路基沉降计算45-58
• 3.3.1 池塘横向差异性回填段路基沉降计算47-53
• 3.3.2 池塘中部深水回填段路基沉降计算53-56
• 3.3.3 池塘外天然地基路基沉降计算56-58
• 3.4 池塘回填复合地基路基沉降计算58-61
• 3.5 论计算与实测数据对比61-62
• 3.6 本章小结62-64
• 4 池塘回填复合地基路基沉降特征仿真分析64-84
• 4.1 有限元模型的建立64-70
• 4.1.1 本构模型选取64-65
• 4.1.2 桩与土接触模拟65-67
• 4.1.3 建立几何模型67-68
• 4.1.4 材料的计算参数68-69
• 4.1.5 设置初始地应力场及加载过程69-70
• 4.2 池塘地基路基沉降特征仿真分析70-74
• 4.2.1 池塘横向差异性地基段路基沉降特征仿真分析70-71
• 4.2.2 池塘中部深水段高路堤路基沉降特征仿真分析71-72
• 4.2.3 池塘外天然地基路基沉降特征仿真分析72-74
• 4.3 池塘回填地基路基沉降特征仿真分析74-76
• 4.3.1 池塘横向差异性回填地基段路基沉降特征仿真分析74-75
• 4.3.2 池塘中部深水回填段路基沉降特征仿真分析75-76
• 4.4 池塘回填复合地基路基沉降特征仿真分析76-80
• 4.4.1 池塘横向差异性回填段复合地基路基沉降特征仿真分析77-78
• 4.4.2 池塘中部深水回填段复合地基路基沉降特征仿真分析78-79
• 4.4.3 池塘外复合地基路基沉降特性仿真分析79-80
• 4.5 结果对比分析80-81
• 4.6 本章小结81-84
• 5 池塘段复合地基优化分析84-108
• 5.1 优化分析思路84
• 5.2 池塘回填复合地基不均匀沉降的影响因素84-89
• 5.2.1 桩长对池塘回填复合地基不均匀沉降的影响85-87
• 5.2.2 桩间距对池塘回填复合地基不均匀沉降的影响87-88
• 5.2.3 填土特性对池塘回填复合地基不均匀沉降的影响88-89
• 5.3 池塘复合地基不均匀沉降的影响因素89-95
• 5.3.1 桩长对池塘复合地基不均匀沉降的影响90-92
• 5.3.2 桩间距对池塘复合地基不均匀沉降的影响92-93
• 5.3.3 填土特性对池塘复合地基不均匀沉降的影响93-95
• 5.4 池塘回填复合地基优化分析95-101
• 5.4.1 变桩长下池塘回填复合地基的优化分析95-98
• 5.4.2 变桩间距下池塘回填复合地基的优化分析98-100
• 5.4.3 变填土特性下池塘回填复合地基的优化分析100-101
• 5.5 池塘复合地基优化分析101-105
• 5.5.1 变桩长下池塘复合地基的优化分析101-102
• 5.5.2 变桩间距下池塘复合地基的优化分析102-105
• 5.6 对比分析105-106
• 5.7 本章小结106-108
• 6 结论与展望108-110
• 6.1 结论108-109
• 6.2 展望109-110
• 参考文献110-114
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果114-118
• 学位论文数据集118

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本文编号：907278