【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】

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　　學(xué)科專業(yè)：巖土工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：東南大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通量增長(zhǎng)迅速，對(duì)高速公路的通行能力和行幣舒適性的要求越來越高。我國(guó)的高速公路絕大部分建于東部沿海地區(qū)，其中相當(dāng)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(yán)重影響了高速公路的運(yùn)營(yíng)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(duì)高速公路軟土地基的差異沉降問題，結(jié)合江蘇省內(nèi)高速公路的實(shí)測(cè)資料和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，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(shù)兩方面問題。論文采用理論分析、實(shí)測(cè)沉降數(shù)據(jù)分析、數(shù)值模擬和統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)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(shí)用的計(jì)算方法及控制標(biāo)準(zhǔn)；采用室內(nèi)模型試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值計(jì)算及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)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(jī)理、實(shí)用設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)方法。主要研究?jī)?nèi)容與成果如下：　　1．系統(tǒng)總結(jié)了軟土地基路段差異沉降規(guī)律、控制標(biāo)準(zhǔn)、治理方法的研究進(jìn)展，著重總結(jié)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?！　?．軟土地基路段較大的差異沉降主要發(fā)生在過渡段。結(jié)合已建高速公路實(shí)測(cè)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(jī)理。采州數(shù)值模擬和統(tǒng)計(jì)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(shí)用計(jì)算方法?！　?．系統(tǒng)總結(jié)了差異沉降控制指標(biāo)的研究成果，提出了軟土地基過渡段差異沉降的兩個(gè)控制指標(biāo)：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(guān)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(biāo)準(zhǔn)。江蘇省某高速公路觀測(cè)段的實(shí)測(cè)沉降驗(yàn)證了該標(biāo)準(zhǔn)的可靠性?！　?．通過室內(nèi)模型試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值計(jì)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(shè)計(jì)中土工格柵的鋪設(shè)范圍、鋪設(shè)位置、層數(shù)及七上格柵的選材等關(guān)鍵要素，結(jié)合軟土地基路段的差異沉降計(jì)算，提出了土工格柵加筋路基的實(shí)用設(shè)計(jì)方法?！　?．通過室內(nèi)模型試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)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(shè)計(jì)方法和施工工藝。　　6．在上述研究的基礎(chǔ)上，基于變形控制設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)流程，當(dāng)縱坡差計(jì)算值小于O．5％時(shí)，采用土工格柵加筋路基方法進(jìn)行過渡段的沒計(jì)，當(dāng)縱坡差計(jì)算值較大時(shí)，則要采用地基處理過渡方式進(jìn)行過渡段的設(shè)計(jì)，在該工程中得到了成功的應(yīng)用?！　?

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