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软土地基上加筋土路堤的力学行为与设计方法研究
| 论文题名： | 软土地基上加筋土路堤的力学行为与设计方法研究 |
| 关键词： | 软土地基;加筋土路堤;力学行为;设计方法;工程应用;有限差分法;失效模式;强度折减法;变形控制;行为特征;工程问题;西部交通建设;路堤稳定性;稳定分析方法;模型;公路;指标和标准;形成的机理;潜在滑动面;作用机理 |
| 摘要： | 目前，随着公路建设规模的扩大，经常要在软土地基上修筑路堤，采用加筋 的方法对软土地基上的路堤进行处理已得到了广泛的应用，并获得了巨大的经济、 社会效益。但当前对软土地基上加筋土路堤的作用机理尚不十分明确，相关规范 还不完善，由此引起的工程病害普遍存在，理论的滞后严重影响了软土地基上加 筋土路堤的工程应用。 针对以上问题，本文以交通部西部交通建设科技项目“加筋土路基力学行为 与设计方法的研究”为依托，遵循“工程问题—机理分析—影响因素—设计方法 —工程应用”的思路，对软土地基上加筋土路堤进行深入的研究。引入了一种更 能反映工程实际的稳定分析方法—强度折减法，并针对现行规范对变形考虑的不 足，提出了“稳定控制与变形控制并重”的软土地基上加筋土路堤的设计方法， 本文主要完成了以下方面的研究工作： (1)通过既有工程和国内外资料的调研，揭示了软土地基上加筋土路堤存在 的主要工程问题，分析其病害形成的机理：路堤稳定性不足或变形过大，并在此 基础上分析了加筋土路堤失效模式的控制因素； (2)采用筋土分离、流固耦合技术，建立了软土地基上加筋土路堤的非线性 分析模型，该模型能充分反映不同时段路堤和地基的力学行为特征； (3)采用强度折减联合有限差分的方法，从潜在滑动面和安全系数两个方面 对软土地基上加筋土路堤的稳定性进行全面的阐述，并采用有限差分法对软土地 基上加筋土路堤的变形特点进行了详细的研究，并考察了筋材层数、筋材模量、 筋材间距、筋材位置、填料强度及地基土模量等主要参数的敏感性；并初步提出 了一些设计优化的工程建议，可为实体工程设计提供参考； (4)根据软土地基上加筋土路堤的力学行为特点和失效模式，提出了“稳定 控制与变形控制并重”的设计思想，得到了软土地基上加筋土路堤稳定设计与变 形设计的指标和标准，探讨了软土地基上加筋土路堤设计参数的确定和取值方法； (5)直剪试验研究了筋土界面的摩擦特性，室内模型试验分析加筋土路堤的 力学行为特征。并选择重庆忠县至垫江段高速公路为依托工程，为期1年的观测 数据验证了本文的部分成果。 本文的研究成果将对我国公路、铁路、水利、建筑、机场以及码头等软土地 区加筋土路堤工程建设具有重要的参考价值。 关键词：软土地基；加筋土路堤；失效模式；强度折减法；有限差分法；稳定； 变形；设计方法；现场调研；数值分析；FLAC |
| 作者： | 曾四平 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 凌建明 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 同济大学交通运输工程学院 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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