公路软土地基处理的沉降分析研究

摘要

修建高速公路过程中，常遇见工程地质条件不良的软土地带，此地带具有沉降量大、压缩性高、排水固结稳定性差的特点。软土地基处理的关键是控制处理过程的沉降速率与最终沉降量在设计要求内，本文主要研究沉降量的理论计算方法和FLAC3D数值分析模型拟合实际沉降过程。
　　首先对软土的定义、物理特性、分类、软土地基主要需解决的问题四个方面展开叙述。接下来对公路地基不同处理方法的原理、适用范围、优点及局限性进行了详细的介绍。通过荆东高速公路实例，对合同段的软土层分析、处理方案的选择与优化、沉降观测等进行了详述;典型断面的沉降观测数据，为后面沉降预测方法的研究提供数据基础。
　　在公路软基处理中，沉降预测是必不可少的，在路堤施工期间，为及时掌握其变形的动态，动态观测与建立软基沉降动态预报系统是必不可少。文中先对双曲线法、泊松曲线、Asaoka法、指数曲线法和皮尔曲线法等沉降预测方法从理论上进行详述，然后分别用双曲线法、三点法、Asaoka法三种方法来理论计算实例的沉降量，再用每种方法的结果与实际最终沉降量进行误差分析，得出合适的预测方法。
　　FLAC3D是一款适用于连续介质力学分析的软件，该程序处理复杂力学问题的能力强大。通过FLAC3D建模对荆东高速公路软基超载预压下的沉降进行分析，以验证其前预测方法，结果与实际情况拟合很好。最后可以得出结论，FLAC3D数值计算方法适合于模拟预测超载预压条件下软土地基的沉降变形。

目录

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摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 论文研究背景及意义

1．2 国内外研究及发展现状

1．2．1 软基处理方法与施工工艺的研究现状

1．2．2 关于软基处理中沉降研究的现状

1．2．3 关于软基处理中沉降研究的现状

1．3 本论文主要研究内容

第2章 公路工程软土地基处理

2．1 软土

2．1．1 软土的定义

2．1．2 软土物理力学的主要特征

2．1．3 软土分类与主要的工程性质

2．1．4 公路软基中需解决的主要问题

2．2 公路工程软土地基处理方法

2．2．1 强夯法处理

2．2．2 粉煤灰应用法

2．2．3 水泥土粉喷桩法

2．2．4 振冲法

2．2．5 渣土桩法

2．2．6 排水固结法

2．2．7 复合地基处理法

2．3 本章小结

第3章 荆东高速公路软基处理及沉降量分析

3．1 荆东高速公路软土地基处理概况

3．1．1 荆东高速公路软土地质概况

3．1．2 软土路堤设计标准

3．1．3 荆东高速软基处理方法

3．1．4 荆东高速公路软基处理的优化

3．2 荆东高速软土地基处理实施及质量分析

3．2．1 工作路线

3．2．2 实施过程

3．2．3 路基质量的影响与分析

3．3 软基沉降量观测

3．3．1 软基处理中沉降观测总体原则

3．3．2 荆东高速软基处理典型断面沉降观测

3．4 本章小结

第4章 曲线拟合法在软土地基沉降预测中的应用

4．1 软土地基沉降特征

4．2 软土地基沉降预测方法

4．2．1 双曲线法

4．2．2 Asaoka法

4．2．3 指数曲线法

4．2．4 三点法

4．3 常用的地基沉降预测方法适用性

4．3．1 常用预测方法时间起点的选择

4．3．2 几种预测方法预测效果及对比

4．4 本章小结

第5章 数值方法在软土地基沉降预测中的应用

5．1 数值模型选择

5．2 FLAC基本原理与建模方法

5．2．1 FLAC简介

5．2．2 K-H流变模型的有限差分方程

5．2．3 FLAC流变计算需注意的问题

5．2．4 FLAC建模方法

5．3 计算模型与参数分析

5．3．1 计算模型

5．3．2 计算参数反演分析

5．3．3 计算过程

5．4 计算结果分析

5．4．1 沉降变形分布及矢量分析

5．4．2 沉降曲线对比分析

5．5 本章小结

结语

参考文献

附录A 堆载实验典型断面观测数据表

致谢