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沿海路基变形特性试验与数值模拟研究
| 论文题名： | 沿海路基变形特性试验与数值模拟研究 |
| 关键词： | 北方沿海路基;软土路基;桩加固;冻融;海水侵蚀;路基工后沉降;有限元模拟 |
| 摘要： | 受寒冷气候、近海环境影响，北方沿海路基存在着冻融、海水侵蚀等不利因素，由此给路基沉降控制带来很大的困难。路基土的掺加水泥改良、桩加固乃至临近隧道工程施工扰动等典型问题，使路基的沉降机理更加复杂。本文针对上述问题，采用室内试验、数值模拟、理论分析相结合的方法对于北方沿海条件下路基软土特性、水泥改良土特性、CFG桩加固和临近施工扰动等问题开展了研究。 首先对大连市黄浦路某路段的路基土进行试验，研究了路基土的基本物理特性和力学性质，获得路基土的颗粒级配曲线、界限含水率。并且采用SLB-1型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪研究了路基土强度指标，以及不同冻融次数对路基土的强度参数的影响，获得了路基软土在冻融循环的力学参数变化规律。 其次对于路基改良水泥土在北方沿海环境影响下的力学特性进行试验研究。采用冻融、海水侵蚀和酸雨侵蚀多种试验条件，研究了上述环境因素对于路基水泥土力学特性的影响，获得不同水泥掺量、不同溶液和不同冻融次数下的水泥土应力-应变-强度-孔压变化规律，获得了水泥土强度劣化规律。 然后针对大连滨海路某CFG桩（水泥粉煤灰桩）路段的流变性，基于粘弹塑性Cvisc模型和桩土作用模型，进行有无蠕变、桩参数变化等多方案的数值模拟，获得了路基工后沉降时间效应和CFG桩对于路基沉降的控制效果，对于CFG桩路基设计施工具有积极的指导意义。计算结果与工程经验观测的规律基本一致，说明本文数值模拟方法的合理性。 最后针对既有路基下方隧道掘进的问题，研究大断面隧道的开挖对于既有路基沉降的影响。以大连轻轨金普线6标段沈大高速路下暗挖隧道为对象，建立路基隧道复合结构的大规模精细化三维模型，模拟了隧道的CRD开挖支护过程，分析了隧道掌子面推进和开挖步序对于路基沉降的影响规律，总结了路基沉降随着隧道开挖面与路基中点距离的空间效应变化曲线，对比分析了三种支护方案对应的路基沉降，推荐采用注浆加固的施工措施。 |
| 作者： | 江宗斌 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 姜谙男 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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