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全风化花岗岩地基沉降变形特性试验研究
| 论文题名： | 全风化花岗岩地基沉降变形特性试验研究 |
| 关键词： | 全风化花岗岩;原位测试;基底应力;土拱计算;沉降计算;变形特性;地基处理;客运专线 |
| 摘要： | 对特定地质条件的地基进行合理、经济的地基处理设计，是保证客运专线高速、平顺、安全运行的前提，因此设计计算就更为重要。本文以海南省东环客运专线所处的全风化花岗岩为研究对象，通过进行现场原位试验，室内试验和现场实时的土压力及沉降变形监测等一系列试验方法，来研究总结路基基底应力的分布规律和全风化花岗岩地基的沉降变形特性，进而总结出适用于柔性基础的地基附加应力衰减方式，通过总结出的沉降计算公式计算全风化花岗岩地基的沉降并于实测值相比较，进而验证本文所得方法的合理性和可行性。主要研究成果如下： 1、通过一系列现场原位测试试验，详细查明了松软土和全风化花岗岩的工程地质特性及基本物理力学特性。分析对比室内试验和原位试验得到的全风化花岗岩地基的模量和承载力值，得出了适合于全风化花岗岩地基的原位试验方法。 2、应用FLAC3D有限差分软件分析了路基、地基模量和泊松比对基底应力的影响。地基泊松比越大，路基中心处基底应力越小。路基、地基模量差值的对路基基底应力的分布及大小有一定影响。路基模量大于地基模量时，有利于基底应力的扩散，能减小路基中心的基底应力，但坡脚应力会有所增大。 3、通过监测路基基底的土压力并与现行的基底应力方法进行对比分析，得到了路基基底的土压力分布方式和基于比例载荷法修正的路基中心基底压力。由实测数据可知，本文提出的方法计算得到的基底应力的大小及分布方式与实际的基底应力基本吻合。以Boussinesq理论为基础结合本文总结的基底应力分布方式推导出了新的基底附加应力衰减公式。 4、通过监测水泥搅拌桩复合地基的桩顶和桩间土压力以及土工格栅的伸长量，可知水泥搅拌桩向垫层的刺入量很小，桩土应力比也较小。由实测的土工格栅伸长量可知采用日本细则计算土拱高度和土工格栅伸长量更合理。 5、通过总结的修正的基底应力分布和附加应力衰减方法计算试验断面的路基的沉降，并与目前的沉降计算方法和现场实测沉降进行对比分析，可知此方法计算的沉降更接近于实际，具有一定的应用价值。推导了考虑固结和路堤加载不规则的沉降计算方法，该方法具有对于实时沉降计算有很大的优越性。通过比较目前已有的沉降预测模型，提出了适用于全风化花岗岩地基的沉降预测模型。 |
| 作者： | 梁栋 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 蒋关鲁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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