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变刚度复合地基管廊路段路基沉降控制研究
| 论文题名： | 变刚度复合地基管廊路段路基沉降控制研究 |
| 关键词： | 管廊路段路基;软土地基;沉降控制;廊壁侧板;截面形式 |
| 摘要： | 城市地下综合管廊是一种敷设于路基下方的新型市政结构，近年来综合管廊越来越多的参与到了城市的建设当中。当管廊和路基以软土为地基的情况下势必会造成路基整体失稳和沉降等诸多工程问题。本文以某实际管廊工程为依托，以MIDAS GTS有限元分析软件为工具，将两者结合建立软土地基管廊路段道路模型，分析数据并得到管廊路段路基沉降的特殊性规律，通过采取变刚度复合地基和管廊过渡段侧板的措施，极大地控制了路基的各种沉降问题以及提高了路基整体稳定性。研究工作和主要结论如下： 1.通过潜心阅读国内外相关文献与深入学习管廊路段路基沉降的相关原理，使用有限元分析软件作为数据分析的工具，在路基顶部与路基底部布置观测点，分析模型计算得到的各观测点沉降值，得到了路基顶部差异沉降产生的原因有两个，其一是管廊的刚度远远大于两侧填土，管廊自身不发生变形，而填土会发生变形沉降，造成交界处产生突变的差异沉降；其二，路基底部管廊与填土交界处产生的差异沉降加大了路基顶部差异沉降。 2.由于管廊的存在，等刚度复合地基使路基顶部差异沉降不减反增。通过分析地基以上路基和管廊的几何形式，得出管廊高度对路基高度的比值越大，路基顶部差异沉降越明显的规律。 3.使用单因素分析法得到桩长、桩距、桩径对路基填土沉降和管廊沉降的敏感度，分别得出桩的各种参数对路基填土沉降和管廊沉降的影响。以桩参数对沉降的敏感度和沉降规律为依据，对依托工程地基使用变刚度处理设计，将得到的计算结果与等刚度复合地基对比，证明了变刚度复合地基对沉降的控制效果优于等刚度复合地基。 4.为了解决因管廊和两侧路基填土的刚度差异造成的路基顶部差异沉降，对管廊结构进行设计，通过仿真模拟得到以管廊侧板为解决方法能够起到提高路基整体强度和减小差异沉降的结论。通过分析不同侧板截面形式，得到倒梯形为最佳形式，且梯形上底为填土区域一半对差异沉降控制效果最佳；侧板间距不宜过大，也不宜过小，过大填土得不到有效约束，过小会在廊壁侧板与填土交界处产生新的刚度差。并分别得到依托工程最佳的侧板形式和侧板间距。 |
| 作者： | 曹聪 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 丁静声 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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