粉煤灰处理软基的数值模拟研究与应用

摘要

随着我国经济的飞速发展，公路网的规模越来越大，道路荷载也越来越重，而建设速度的要求却越来越快，现有的土地资源显得很紧缺，故很多道路不得不跨越软土地段。如何有效的处理软土地基便成为日益突出的问题。粉煤灰作为工业废料，具有渗透性好，轻质等特性，能有效的改善软土，而且还能减小粉煤灰带来的环境污染。但土的参数大多是通过有限的实验取得的，如何根据这些试验得到的资料较准确的计算和预测软土地基的最终沉降量是目前我们迫切需要研究和解决的问题。
　　本文通过综述软土的分布及工程性质，探讨软土地基沉降计算和预测中存在的问题，针对软土的含水量大，压缩性高，抗剪强度低等特点，提出了粉煤灰加固软土地基的方案，粉煤灰的主要成分为钙、镁、铝、硅等氧化物及少量的碱料，粉煤灰与软土能发生一系列的水化反应，最终形成强度高的复合地基，能有效的控制软基的沉降。
　　本文利用某项目资料，选用摩尔—库仑模型，采用FLAC软件对不同厚度的粉煤灰加固地基进行沉降数值模拟，并分析不同粉煤灰加固厚度对软基沉降的影响，从而得出粉煤灰对软基的最佳加固厚度范围。并对有无粉煤灰加固的软基进行数值模拟，模拟结果表明，粉煤灰加固后的地基持力层所受应力明显减小，相应的垂直位移也明显的减小，水平位移也有所改善，说明粉煤灰加固软基是行之有效的方法，与其它软基处理方法相比，采用粉煤灰加固软土路基，不仅降低了工程造价，而且经济效益显著。

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第1章 绪 论

1.1 软土的分布与特性

1.2 软基沉降计算存在的问题

1.3 粉煤灰搅拌法在软土地基处理中的应用

1.4 本文的主要研究内容及技术路线

第2章 软基变形机理及沉降分析

2.1 软基的变形特性

2.2 软基变形机理

2.3 软基沉降预测和计算分析

2.4 本章小结

第3章 FLAC软件介绍及摩尔—库仑模型的选取

3.1 FLAC的特点

3.2 FLAC的建模过程

3.3 摩尔—库仑塑性模型

3.4 本章小结

第4章 粉煤灰工程特点及其应用

4.1 软基常用的处理方法

4.2 粉煤灰的物理化学性状及工程特点分析

4.3 粉煤灰在公路建设中的应用

4.4 本章小节

第5章 粉煤灰处理软基的沉降数值模拟

5.1 软件建模及参数选取

5.2 模拟结果分析

5.3 软件模拟值与实测值对比分析

5.4 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果