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间歇排水条件下高铁软土地基变形研究
| 论文题名： | 间歇排水条件下高铁软土地基变形研究 |
| 关键词： | 高速铁路;软土地基;变形预测;列车荷载;间歇排水 |
| 摘要： | 列车荷载形成的软土沉降会严重威胁高铁行车的安全性。以往的研究主要集中在路基的材料这一方面，而软土地基往往被忽视，由于交通行业的发展大量交通设施被修建在软土地基上，附加沉降将成为巨大的安全隐患。目前对于交通荷载下软土地基沉降的研究大多停留在长期循环荷载上，而实际上列车运行间隙及非运营期间存在间歇期，间歇期固结排水仍能产生一部分沉降不容忽视。因此研究考虑间歇期自然排水的累积应变更贴近实际。本文以上海第④层原状饱和软黏土为研究对象，通过数值模拟及室内动三轴试验等手段，研究了原状饱和软黏土在交通荷载和间歇排水条件下的动应变及动孔压的发展规律，最终得到交通荷载作用下考虑间歇期自然排水等条件的原状饱和软黏土的累积塑性应变预测模型。论文的主要研究成果包括以下几个方面： （1）通过对边界面模型的推导及简化构建三维的小试样室内动三轴试验的模型，发现不同的模型参数对于动应变及动孔压的研究结果均不同，对结果影响的程度存在明显的差异性，n对轴向应变影响较大，且对于结果大小呈现一定的规律性。 （2）通过对动应力幅值、振次、应力路径倾角进行正交试验模拟结果显示，在一定的取值范围内对结果的影响程度是：动应力幅值＞振动次数＞应力路径倾角。 （3）间歇期部分排水在每个间歇期固结应变都会累积一部分，并且呈类似反比例函数的形式逐渐减少。通过保持土体的动应力幅值和频率不变而改变土体的平均主应力，可以得到土体的动应变与平均主应力有一定的关系，随着平均主应力的增大，土体抵抗变形的能力增大。 （4）借助1000次循环加载后得到的试验数据，计算较大循环次数下的累积应变，该公式所需参数与CSR之间存在较简单拟合关系，可以借此预测不同CSR和不同循环次数下的土体的累积应变，因此该方法具有更广泛的适用范围，但其预测精度由前期试验求得的CSR与动应变之间拟合公式的相关系数决定。结合本文室内试验设置的间歇期排水条件，提出了包含间歇期固结排水产生的累积塑性应变的应变预测公式。 |
| 作者： | 戴世安 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 袁丽;崔振东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学(江苏) |
| 学位年度： | 2021 |
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