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原文传递非饱和软土路基沉降计算研究

论文题名：	非饱和软土路基沉降计算研究
关键词：	高速公路;非饱和软土路基;沉降计算;数值模拟
摘要：	路基的沉降是路堤静荷载和交通动荷载共同作用的结果，特别是当路基中包含软弱土层时，路基的沉降量大，并且固结完成所需的时间长，到目前为止仍然没有一套较为完备的计算方法能准确地计算出路基的工后沉降量。大部分工程中的的路基沉降问题都是运用经典的饱和土固结理论进行计算，然而实际的路基土大都属于非饱和土，这样的简化计算势必会带来很大的误差。　　因此，深入研究软土路基的沉降机理，并通过理论公式的推导和试验数据的分析，得出一个针对非饱和软土路基的沉降计算方法，不仅具有理论上的意义，更具有重要的工程实际意义。鉴于此，本文所研究的主要内容及成果如下：　　①通过对国内外非饱和土固结理论的总结和分析，发现后勤工程学院的陈正汉教授所提出的非饱和土固结方程在数学和力学方面都具有严格的理论依据，但是该公式只适用于一般土体的计算；为了能模拟软土的特殊性质，本文建议使用非线性粘弹性蠕变模型作为软土的本构模型，并将其本构方程代入陈正汉固结理论，从而推导出了一个针对非饱和软土的固结-蠕变耦合方程。　　②收集了若干组有关软土路基沉降试验的数据，对试验中的土层参数进行分析，确定了合理的计算参数取值范围，并对各个试验的监测结果进行归纳总结，定性地分析了软土路基沉降随时间的发展走势。　　③选取了武英高速公路（武汉至英山）第06合同段K59+710断面的土层参数，分别使用作者所提出的固结-蠕变耦合方程和数值模拟软件Plaxis对路基沉降进行计算，得到了该段路基沉降的理论计算结果和数值模拟结果。　　④通过对理论计算结果、数值模拟结果和试验观测值的对比分析，发现三者大致符合，并且从理论计算的结果能反映出软土路基在长期沉降过程中的蠕变特性，证明了本文所提出的固结-蠕变耦合方程的合理性。
作者：	姜道旭
专业：	土木工程
导师：	阴可
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文