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交通荷载作用下超固结软土地基长期沉降研究
| 论文题名： | 交通荷载作用下超固结软土地基长期沉降研究 |
| 关键词： | 交通荷载;超固结;累积塑性应变模型;累积孔压模型;长期沉降;公路软土地基 |
| 摘要： | 近年来，随国民经济快速发展，我国开始大量修建公路、铁路和机场等设施，尤其是我国经济较为发达的东南沿海地区。由于软粘土具有强度低、孔隙比大等特性，修建于软土地区的公路和机场跑道等在交通荷载作用下易产生较大沉降，从而引起道面开裂，影响公路和机场跑道等设施的正常使用，增加维修成本。因此，为避免产生过大工后沉降，往往要先对地基进行超载预压处理，预压后地基处于超固结状态。天然状态下，地基表面形成一层超固结硬壳层，超固结比自上而下逐渐减小。交通荷载作用下饱和软粘土地基的长期动沉降应包含两部分：一是荷载不断循环导致的不排水累积塑性沉降，二是累积孔压消散引起的固结沉降。本文采用室内试验和数值分析相结合的方法，研究了交通荷载作用下超固结软土地基的长期沉降，主要工作及成果如下： 1.通过对温州淤泥质粘土进行不排水室内循环三轴试验，得到循环荷载作用下温州淤泥质粘土不排水累积变形随荷载循环次数的变化曲线，建立了循环荷载作用下温州淤泥质粘土在循环荷载作用下的不排水累积应变模型；对已有的孔压-软化模型进行改进，建立便于工程应用的累积孔压模型。 2.采用多层弹性理论计算了飞机荷载作用下温州机场跑道地基动偏应力分布情况，结合已建立的不排水累积塑性应变模型和累积孔压模型，计算了飞机荷载作用下温州机场跑道超载预压地基的长期沉降，并与温州机场实测沉降数据进行对比，验证了本文建立的不排水累积塑性应交模型和累积孔压模型的合理性。 3.通过ABAQUS建立车辆荷载作用下公路地基动力有限元计算模型，采用无条件稳定的隐式算法，求解了车辆荷载作用下含硬壳层公路软土地基动偏应力分布；结合剑桥模型，对已有的累积塑性应变模型进行改进，建立考虑土体超固结性的累积塑性应变模型；结合分层总和法计算了车辆荷载作用下含硬壳层地基的累积塑性沉降，并与无硬壳层地基进行对比，研究表明：公路工程中合理利用地表硬壳层可大大减小车辆荷载作用下公路软土地基的长期沉降。 |
| 作者： | 刘新峰 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 蔡袁强;徐长节 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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