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真空—堆载联合预压加固软基机理与沉降研究
| 论文题名： | 真空—堆载联合预压加固软基机理与沉降研究 |
| 关键词： | 软土路基;路基加固;真空-堆载联合预压法;路基沉降 |
| 摘要： | 我国广大地区特别是东部沿海分布着大量工程性状较差的软粘土，如何合理有效的处理软土路基已经成为在这些地方建设高质量、高标准高等级公路的关键问题之一。真空一堆载联合预压法是一种较好的软基处理方法，具有施工简便，费用较低，土体固结沉降快，土体强度增长明显等优点，目前已广泛应用于我国高等级公路建设中。但对其加固机理的研究方面仍存在严重不足，为了明确加固机理，提高设计和施工水平，有必要作进一步深入的研究。 本文首先调查研究了真空预压、真空一堆载联合预压法的研究历史和发展现状，并从加固机理和计算方法两方面列举了国内外专家学者的研究成果。在总结前人成果的基础上，对真空预压、真空一堆载联合预压法的加固机理进行分析，认为真空预压时，抽真空降低的是土体中由大气压力引起的那部分孔隙水压力，而由自重引起的静水压力则基本不变，抽真空的过程是孔压差逐渐向土体内传递并形成真空渗流场的过程。基于这个观点，又分别从真空度传递规律、地下水位变化、正负压共同作用、加固深度等方面对加固机理进行了阐述。 其次，结合湖州市某高等级公路软土路基的真空-堆载联合预压加固工程，进行现场试验研究。在分析现场试验成果的基础上，对真空-堆载预压法的机理及存在的若干问题进行了研究，并对今后该地区类似工程的设计和施工提出了建议。 然后，介绍了有限单元法求解Biot固结方程的过程，并简要介绍了适用于软土计算，且参数较易得的南水模型，分析了有限元计算中的若干问题。结合上述工程实例，采用南京水利科学研究院编制的、基于南水模型的CONDEP程序，进行了真空-堆载联合预压的有限元模拟计算，计算结果与实测值相符。 最后，对真空预压时土体的变形特性进行了应力路径分析，提出软土地基经真空预压加固后投入使用时，因为应力路径的改变而将产生后期沉降，并根据室内试验、有限元计算和实例分析，定量分析该后期沉降量的大小。建议计算地基在使用荷载下的最终沉降时，对理论计算的真空预压最终沉降量S<,∞真空>乘上一个修正系数，即S<,∞>=α<,∞>S<,∞真空>，以此来考虑应力路径变化所引起的后期沉降。α<,s>的取值范围为1.1～1.45，其取值的大小应根据软土层的厚度、土体的性质来决定。 |
| 作者： | 顾荣伟 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 魏汝龙;王年香 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京水利科学研究院 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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