【博士】高速公路軟土地基差異沉降規(guī)律與土工格柵處理方法研究【2009】

內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：巖土工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：東南大學　　學位年度： 2009年　　隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通量增長迅速，對高速公路的通行能力和行幣舒適性的要求越來越高。我國的高速公路絕大部分建于東部沿海地區(qū)，其中相當一部分建在軟土地基上，公路工程的施工中，路基的穩(wěn)定性一般都能有效解決，而軟十地基的差異沉降一直未能得劍有效的控制，是“橋頭跳車”、路基、路面開裂等問題的主要原岡，嚴重影響了高速公路的運營效率和行車舒適性。軟土地基的差異沉降問題是目前高速公路建沒所面臨的亟需解決的重要問題。本文針對高速公路軟土地基的差異沉降問題，結合江蘇省內(nèi)高速公路的實測資料和現(xiàn)場試驗，著重研究了軟土地基的差異沉降特性和土工格柵加筋路基處理技術兩方面問題。論文采用理論分析、實測沉降數(shù)據(jù)分析、數(shù)值模擬和統(tǒng)計分析相結合的方法，深入研究了軟土地基路段的莠異沉降規(guī)律，提出了實用的計算方法及控制標準；采用室內(nèi)模型試驗、理論分析、數(shù)值計算及現(xiàn)場試驗相結合的方法，系統(tǒng)研究了土工格柵加筋路基的加筋效果、加筋機理、實用設計方法和特殊加筋方法，建立了基于差異沉降控制的軟十地基路段的設計方法。主要研究內(nèi)容與成果如下：　　1．系統(tǒng)總結了軟土地基路段差異沉降規(guī)律、控制標準、治理方法的研究進展，著重總結了工程中常用的土工格柵加筋路基處理方法的研究成果，指出了存在的問題。　　2．軟土地基路段較大的差異沉降主要發(fā)生在過渡段。結合已建高速公路實測沉降數(shù)據(jù)，深入分析了軟土地基過渡段的施工工期沉降特性、工后沉降特性和上后沉降呈“s”曲線的縱向分布規(guī)律，闡述了軟土地基過渡段差異沉降的產(chǎn)生機理。采州數(shù)值模擬和統(tǒng)計分析的方法，剖析了軟土地基過渡段的工后沉降規(guī)律，提出了工后沉降的實用計算方法。　　3．系統(tǒng)總結了差異沉降控制指標的研究成果，提出了軟土地基過渡段差異沉降的兩個控制指標：容許工后若異沉降和容許縱坡差，并從縱坡差與地基工后差異沉降關系這一角度，系統(tǒng)分析了連續(xù)犁過渡段的差異沉降規(guī)律，提出了軟土地基過渡段的上后沉降控制標準。江蘇省某高速公路觀測段的實測沉降驗證了該標準的可靠性?！　?．通過室內(nèi)模型試驗、理論分析和數(shù)值計算，指出了土工格柵加筋路基處理方法可有效減緩軟土地基路段的差異沉降，系統(tǒng)研究了土工格柵加筋路基設計中土工格柵的鋪設范圍、鋪設位置、層數(shù)及七上格柵的選材等關鍵要素，結合軟土地基路段的差異沉降計算，提出了土工格柵加筋路基的實用設計方法。　　5．通過室內(nèi)模型試驗和數(shù)值計算，深入研究了土工格柵傾斜鋪加筋路基處理方法，探討了傾斜加筋路基的設計方法和施工工藝。　　6．在上述研究的基礎上，基于變形控制設計的原則，以寧杭高速公路工程為例，建立了軟土地基過渡段的設計流程，當縱坡差計算值小于O．5％時，采用土工格柵加筋路基方法進行過渡段的沒計，當縱坡差計算值較大時，則要采用地基處理過渡方式進行過渡段的設計，在該工程中得到了成功的應用?！　?

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