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高速公路路基深陷注浆处治技术研究
| 论文题名： | 高速公路路基深陷注浆处治技术研究 |
| 关键词： | 高速公路;路基深陷;注浆处治;非对称荷载 |
| 摘要： | 近年来随着我国经济的迅猛发展，高速公路进入到了大规模的建设时期，在湖南地区特殊的地理环境作用下，山区高速公路在湖南省内高速公路总里程中占有较大比例，同时，软土路基在省内山区高速公路建设中易较为常见。在道路路基设计水平、工程地质条件、施工质量控制等多方面原因的影响下，该地区山区高速公路软土路基病害日益突出。因此，软土路基病害机理的研究与相应快速处治技术的开发已成为当前湖南山区高速公路质量控制的迫切需求。本文依托于邵怀高速公路K1302公路段的路基沉陷病害处治工程和西部交通科技项目，采用调研分析（现场地质勘查）、数值分析（沉陷机理）、理论分析（劈裂注浆）以及试验分析（新型注浆材料）相结合的研究方法，系统剖析了依托工程路基沉陷的主要原因;并基于研究成果，设计了相关的快速注浆加固方案。主要工作如下: (1)系统调研邵怀高速公路K1302路段的工程地质勘查情况，基于勘查报告分析了路基沉陷产生的原因，并采用FLAC3D对路基沉陷的影响因素展开了敏感性数值分析，获得了交通荷载和流固耦合作用对路基沉陷的影响规律;基于现场试验所采集的路基沉陷数据，对数值计算结果进行校验，证明了本文数值模型的正确性和有效性。 (2)基于统一强度准则、圆孔扩张理论为理论基础，展开考虑荷载非对称性的土体劈裂注浆压力研究，推导获得了土体弹塑性区内的位移场、应力场、塑性半径和劈裂注浆启劈压力的解析表达式。基于上述理论研究，证明了在考虑荷载非对称性的条件下，劈裂注浆的启劈压力小于传统方法所获得的计算结果，采用传统扩张模型会低估土体塑性区半径的展开范围，对工程的安全性产生潜在威胁。上述结论可从理论上对劈裂注浆启劈压力的确定产生指导意义。 (3)通过展开系统的室内试验，测定获得本文所研究的新型注浆材料在不同配合比情况下的相关物理性能和力学指标，并在此基础上，提出该新型注浆材料的优化配合比:水灰比为0.6，VAE∶硫铝酸盐水泥∶普通硅酸盐水泥=0.05∶0.45∶0.5;通过现场试验对新型注浆材料的工程适用性和有效性进行验证，为快速处治路基病害提供实践依据。 (4)基于国内外众多学者对路基病害处治技术的研究成果，将湖南省常见的路基沉陷病害分为6大类，并提出针对6类病害的处治对策库，为今后的路基病害快速处治提供依据。 |
| 作者： | 张淼 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 李亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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