某迁建机场跑道高填方工后不均匀沉降分析
发布时间：2021-07-19 12:32
因某机场高填方过程中,挖填等改变了原场地和地基土的物理力学性质,高填方填料经过人工扰动后,土体的结构遭到破坏,力学性质差异较大,压实度控制难度大,填筑质量不均匀,且机场跑道挖填面交互,导致高填方体出现了不均匀沉降及沉降量过大的问题。因此,有必要对其进行现场勘探和室内土工试验,分析高填方体沉降的原因,并对后期的长期沉降值进行预测。本文通过对某迁建机场高填方工程进行现场勘察,根据现场情况选取了 14个钻探孔,并对其进行现场水位监测。对所取土样进行室内土工试验,检测了地基土的物理及力学性质。通过现场勘探和室内土工试验结果,对高填方体的填筑质量进行了评价,并结合施工完成初期的沉降监测结果对填方区回填土进行分层,为计算长期沉降值提供了各层回填土的材料参数。根据分层情况对高填方体进行了沉降变形及膨胀变形计算,综合分析膨胀土高填方地基的变形情况。主要研究成果如下:（1）在施工完成后,填方区的地下水位相比施工前原地基地下水位有明显升高,而填方区的水位上升,可能会导致高填方地基的土强度下降进而引发场地失效。因此有必要对地下水位进行持续的监测,以及采取必要的工程措施来降低地下水位。（2）根据实际取土与按照...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拟建场址位置示意图
垦?宦畚?10某迁建机场位于安康市的西北部，地处月河盆地北边丘陵台地、月河现代河床及月河阶地，地势北面高、南面低，存在很大的落差，自西向东有俭沟、罗家河等河流流经。其中罗家河是山区河流，发源于青木沟，流经富强镇和大同镇，最后汇入月河。根据资料显示，安康市在建国以后的最大洪峰发生在1983年，水位高达6米，最大洪峰流速为4.5米/秒。2.3挖填方体分区及其工程地质条件根据设计单位提供的土方开挖设计图，结合现场地形地貌单元，为了便于进行现场钻探及室内土工试验结果描述，将整个拟建场地分为4个区域，由图2-1及图2-2可以看出，整个勘探区自西向东依次为，1区（俭沟填方区），对应钻孔编号为ZK1~ZK4；2区（俭沟-罗家河挖方区），对应钻孔编号为ZK5~ZK6；3区（罗家河填方区），对应钻孔编号为ZK7~ZK12；4区（罗家河东挖方区），对应钻孔编号为ZK13~ZK14。在4个区域共布置钻孔14个，孔深7~45m不等，合计进尺284m，每米均进行取样并记录土样性质及拍照，共取得279件不扰动土样、144件扰动土样。为了监测高填方区在施工完成后的情况，本次勘探试验区域主要为罗家河填方区、及俭沟填方区，次要区域为与其相连的两个挖方区（俭沟-罗家河挖方区及罗家河东挖方区）。整个填方区域的填方区土料主要来源集中在俭沟两侧的台地、罗家河东侧的台地和土梁、跑道东段朱家湾区域的土梁以及停机坪所在区域的土梁四大部分。该粘性土主要为粉质粘土，局部为粘土，土质不纯，含中细砂颗粒及角砾，局部含有钙质结核，呈硬塑-坚硬、稍湿-潮湿状态。场地内储量较大，且广泛分布于场地附近的各个台地、土梁上。图2-1勘探分区及勘探点布置示意图（平面）Figure2-1Schematicdiagramofexplorationzoningandexplorationpointslayout（plan）机场跑道设计标
2机场跑道区现场勘察方案设计11面区。图2-2勘探分区及勘探点布置示意图（实地）Figure2-2Schematicdiagramofexplorationzoningandexplorationpointslayout（on-site）图2-3~图2-4为填方区在施工完成后跑道表面的膨胀土情况，可以看出存在着较为明显的裂隙情况。钻探取样过程中，每米所取的土样均进行现场拍照及土性记录，4个区域所取土样如图2-5~图2-8所示。通过现场勘察，并依据前期岩土工程勘察报告（详勘），勘探深度内土样主要为第四系全新统冲洪积层粉质粘土（Q4al+pl）与第四系中更新统冲洪积层粉质粘土（Q2al+pl）。其中粉质粘土（Q4al+pl）的颜色为灰褐-黄褐色，其状态主要为硬塑，局部为可塑或软塑，饱和程度为很湿及饱和；粉质粘土（Q2al+pl）的颜色为棕黄色-棕红色，其状态主要为坚硬，局部可塑。由于回填过程中，所选用的回填土并不是来自于同一区域，且回填区域较大，回填土的性质不均一，部分区域含有较多青灰色碎石风化颗粒及钙质结核等杂质，导致钻进困难。图2-3俭沟填方区工后膨胀土状态Figure2-3Thestateofpost-constructionexpansivesoilinJiangoufillsection图2-4罗家河填方区工后膨胀土状态Figure2-4Thestateofpost-constructionexpansivesoilinLuojiahefillsection图2-5俭沟填方区钻孔所取土样Figure2-5SoilsamplestakenfromdrillingholeinJiangoufillsection
【参考文献】：
期刊论文
[1]非饱和土微观结构与粒间吸力的研究进展[J]. 孙银磊,汤连生,刘洁. 岩土力学. 2020(04)
[2]滤纸法测定膨胀土总吸力试验及基质吸力预测研究[J]. 吴珺华,彭东豹,袁俊平,旷聿涵. 防灾减灾工程学报. 2018(03)
[3]有荷干湿循环条件下不同膨胀土抗剪强度基本特性[J]. 杨和平,唐咸远,王兴正,肖杰,倪啸. 岩土力学. 2018(07)
[4]膨胀土工程地质特性研究进展[J]. 冷挺,唐朝生,徐丹,李运生,张岩,王侃,施斌. 工程地质学报. 2018(01)
[5]高填方土石混合料强度与变形特性及沉降预测研究[J]. 杨校辉,朱彦鹏,郭楠. 岩石力学与工程学报. 2017(07)
[6]干湿循环对非饱和膨胀土抗剪强度影响的试验研究[J]. 徐丹,唐朝生,冷挺,李运生,张岩,王侃,施斌. 地学前缘. 2018(01)
[7]干湿循环下膨胀土基质吸力测定及其对抗剪强度影响试验研究[J]. 吴珺华,杨松. 岩土力学. 2017(03)
[8]轴平移技术在基质吸力测控中的局限性和误差分析[J]. 李顺群,贾红晶,王杏杏,桂超. 岩土力学. 2016(11)
[9]山区机场高填方边坡滑移过程时空监测与稳定性分析[J]. 杨校辉,朱彦鹏,周勇,杨晓宇,师占宾. 岩石力学与工程学报. 2016(S2)
[10]冻融循环下膨胀土物理力学特性研究[J]. 许雷,刘斯宏,鲁洋,宋迎俊,杨齐. 岩土力学. 2016(S2)
博士论文
[1]黄土高填方路堤沉降变形规律与计算方法的研究[D]. 张卫兵.长安大学 2007
硕士论文
[1]非饱和网纹红土土—水特征曲线的研究[D]. 郝康宁.中南大学 2014
[2]基于生态恢复的膨胀土复合改良方法研究[D]. 周爱芳.武汉理工大学 2006
本文编号：3290709
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拟建场址位置示意图
垦?宦畚?10某迁建机场位于安康市的西北部，地处月河盆地北边丘陵台地、月河现代河床及月河阶地，地势北面高、南面低，存在很大的落差，自西向东有俭沟、罗家河等河流流经。其中罗家河是山区河流，发源于青木沟，流经富强镇和大同镇，最后汇入月河。根据资料显示，安康市在建国以后的最大洪峰发生在1983年，水位高达6米，最大洪峰流速为4.5米/秒。2.3挖填方体分区及其工程地质条件根据设计单位提供的土方开挖设计图，结合现场地形地貌单元，为了便于进行现场钻探及室内土工试验结果描述，将整个拟建场地分为4个区域，由图2-1及图2-2可以看出，整个勘探区自西向东依次为，1区（俭沟填方区），对应钻孔编号为ZK1~ZK4；2区（俭沟-罗家河挖方区），对应钻孔编号为ZK5~ZK6；3区（罗家河填方区），对应钻孔编号为ZK7~ZK12；4区（罗家河东挖方区），对应钻孔编号为ZK13~ZK14。在4个区域共布置钻孔14个，孔深7~45m不等，合计进尺284m，每米均进行取样并记录土样性质及拍照，共取得279件不扰动土样、144件扰动土样。为了监测高填方区在施工完成后的情况，本次勘探试验区域主要为罗家河填方区、及俭沟填方区，次要区域为与其相连的两个挖方区（俭沟-罗家河挖方区及罗家河东挖方区）。整个填方区域的填方区土料主要来源集中在俭沟两侧的台地、罗家河东侧的台地和土梁、跑道东段朱家湾区域的土梁以及停机坪所在区域的土梁四大部分。该粘性土主要为粉质粘土，局部为粘土，土质不纯，含中细砂颗粒及角砾，局部含有钙质结核，呈硬塑-坚硬、稍湿-潮湿状态。场地内储量较大，且广泛分布于场地附近的各个台地、土梁上。图2-1勘探分区及勘探点布置示意图（平面）Figure2-1Schematicdiagramofexplorationzoningandexplorationpointslayout（plan）机场跑道设计标
2机场跑道区现场勘察方案设计11面区。图2-2勘探分区及勘探点布置示意图（实地）Figure2-2Schematicdiagramofexplorationzoningandexplorationpointslayout（on-site）图2-3~图2-4为填方区在施工完成后跑道表面的膨胀土情况，可以看出存在着较为明显的裂隙情况。钻探取样过程中，每米所取的土样均进行现场拍照及土性记录，4个区域所取土样如图2-5~图2-8所示。通过现场勘察，并依据前期岩土工程勘察报告（详勘），勘探深度内土样主要为第四系全新统冲洪积层粉质粘土（Q4al+pl）与第四系中更新统冲洪积层粉质粘土（Q2al+pl）。其中粉质粘土（Q4al+pl）的颜色为灰褐-黄褐色，其状态主要为硬塑，局部为可塑或软塑，饱和程度为很湿及饱和；粉质粘土（Q2al+pl）的颜色为棕黄色-棕红色，其状态主要为坚硬，局部可塑。由于回填过程中，所选用的回填土并不是来自于同一区域，且回填区域较大，回填土的性质不均一，部分区域含有较多青灰色碎石风化颗粒及钙质结核等杂质，导致钻进困难。图2-3俭沟填方区工后膨胀土状态Figure2-3Thestateofpost-constructionexpansivesoilinJiangoufillsection图2-4罗家河填方区工后膨胀土状态Figure2-4Thestateofpost-constructionexpansivesoilinLuojiahefillsection图2-5俭沟填方区钻孔所取土样Figure2-5SoilsamplestakenfromdrillingholeinJiangoufillsection
【参考文献】：
期刊论文
[1]非饱和土微观结构与粒间吸力的研究进展[J]. 孙银磊,汤连生,刘洁. 岩土力学. 2020(04)
[2]滤纸法测定膨胀土总吸力试验及基质吸力预测研究[J]. 吴珺华,彭东豹,袁俊平,旷聿涵. 防灾减灾工程学报. 2018(03)
[3]有荷干湿循环条件下不同膨胀土抗剪强度基本特性[J]. 杨和平,唐咸远,王兴正,肖杰,倪啸. 岩土力学. 2018(07)
[4]膨胀土工程地质特性研究进展[J]. 冷挺,唐朝生,徐丹,李运生,张岩,王侃,施斌. 工程地质学报. 2018(01)
[5]高填方土石混合料强度与变形特性及沉降预测研究[J]. 杨校辉,朱彦鹏,郭楠. 岩石力学与工程学报. 2017(07)
[6]干湿循环对非饱和膨胀土抗剪强度影响的试验研究[J]. 徐丹,唐朝生,冷挺,李运生,张岩,王侃,施斌. 地学前缘. 2018(01)
[7]干湿循环下膨胀土基质吸力测定及其对抗剪强度影响试验研究[J]. 吴珺华,杨松. 岩土力学. 2017(03)
[8]轴平移技术在基质吸力测控中的局限性和误差分析[J]. 李顺群,贾红晶,王杏杏,桂超. 岩土力学. 2016(11)
[9]山区机场高填方边坡滑移过程时空监测与稳定性分析[J]. 杨校辉,朱彦鹏,周勇,杨晓宇,师占宾. 岩石力学与工程学报. 2016(S2)
[10]冻融循环下膨胀土物理力学特性研究[J]. 许雷,刘斯宏,鲁洋,宋迎俊,杨齐. 岩土力学. 2016(S2)
博士论文
[1]黄土高填方路堤沉降变形规律与计算方法的研究[D]. 张卫兵.长安大学 2007
硕士论文
[1]非饱和网纹红土土—水特征曲线的研究[D]. 郝康宁.中南大学 2014
[2]基于生态恢复的膨胀土复合改良方法研究[D]. 周爱芳.武汉理工大学 2006
本文编号：3290709
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