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寒区公路软土地基变形现场监测及数值分析
| 论文题名： | 寒区公路软土地基变形现场监测及数值分析 |
| 关键词： | 公路;软土地基;塑料排水板;袋装砂井 |
| 摘要： | 在软土地基上修建高等级公路面临的工程地质问题主要是软土地基的沉降变形。随着国家干线公路的修建,各地公路网面临升级和提高,在寒区软土地基上兴建高等级公路日益增多。为了掌握软土地基在各个时间段内的变形特点和规律,研究了软土的特性,在已有土质地基变形理论基础上,考虑东北地区的特殊地质和气候环境,选择国道111线齐齐哈尔-富裕段软土地基路段进行了试验,对公路软土地基变形监测进行分析,根据实测数据对比评价塑料排水板和袋装砂井处理软土地基的效果;依据有限元弹塑性理论模型,采用ABAQUS有限元软件对试验段软土地基变形进行数值计算,与实测数据进行了对比分析。 研究结果表明:寒区软土的工程性质呈软塑状态,为高压塑性土,但其工程性质要好于沿海地区的软土。现场监测数据的分析结果表明：地基土冻壳层的形成造成路肩处土压力增大,致使路肩处竖向变形较大。在冻结初期、冻结深度较小处,软土地基呈现反向位移。路堤填土加载过程中,软土地基的竖向位移和水平位移明显增加。最大侧向位移发生在地表下0.25～0.45倍的软土层中。随着孔隙水压力的消散,有效应力增加,土体的强度增强,水平位移量变化幅度较小,有侧向收缩的趋势。塑料排水板处理的软土地基中超孔隙水压力升高的幅值范围要高于袋装砂井,后者孔隙水压力消散的快,更有利于软土的排水固结。建立的数值分析模型计算结果与实测数据对比相吻合,模型中μ、κ和M参数对模型的敏感性较强,应在现场取样并通过室内或现场试验提供数据计算取值。研究成果可为寒区软土地基公路设计和施工质量控制提供理论依据。 |
| 作者： | 刘世涛 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 程培峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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