卸荷再加荷条件下软土路基沉降研究

摘要

路堤荷载作用下软基变形一直是工程研究热点，对于采用预压排水法处理软基的路基工程来说，主要是软基在路堤荷载施工过程中的变形问题。工程实践表明，软基在路堤荷载分级施加，预压，卸荷再加荷的过程中都表现出不同的力学特性。目前的研究对于软基在分级加荷，预压过程中变形性状都有了比较系统的认识，但对卸荷再加荷条件下软基的变形机理，影响因素常规计算方法一直无法考虑。室内和现场试验都处于初步的探索阶段，而且试验结果与软基路堤现场变形监测存在较大差距。超载预压处理软土路基需要根据卸荷一再加荷过程中路基沉降分析对今后的工后沉降进行研究，比如实际工程中的预抛高分析。因此开展对卸荷再加荷条件下软基沉降研究对于完善路堤沉降计算理论具有重要意义。 文中首先总结分析目前常用的两种种软土路基沉降计算方法，并选择具体工程，分别用这两种方法对采用堆载预压法的软土路基工程断面预压期末总沉降进行计算，并与实测结果对比，得出适用于本项工程或者本区域内软土路基沉降理论计算修正系数。 文中从室内和现场试验两方面出发，分析卸荷再加荷条件下软土路基变形影响因素，基于Boit固结理论，引入卸载．再加载非线性弹性E-μ本构模型，建立了卸荷再加荷条件下软土路基沉降有限元计算模型。改进相关沉降计算程序，对具体工程断面卸荷再加荷条件下软土路基变形进行计算，与实测结果对比并验证其可行性。考虑工程应用方便，对卸荷再加荷条件下软土路基沉降简化算法进行了分析和探讨。基于变权重组合预测模型原理和两种指数曲线法沉降预测模型，建立变权重组合指数曲线法预测模型，对卸荷再加荷条件下软土路基变形进行预测，与原有指数曲线模型以及其他预测模型预测结果、实测数据进行对比分析，验证其适用性。 实际工程计算结果与实测数据对比分析表明，上述卸荷再加荷条件下软土路基变形计算和预测方法可行，但对软土路基整个加荷、卸荷一再加荷施工过程来说，由于各个阶段变形特性不同，拟合最优的预测模型也不同。由此，文中最后对具体工程软土路基断面不同阶段适用的最优模型进行了总结。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2研究现状

1.3存在问题

1.4本文主要研究内容与技术路线

第二章基于Biot固结理论二维平面非线性有限元沉降计算方法

2.1概述

2.2基于Teraghi一维固结理论的沉降计算方法(MBTC)

2.3基于Biot固结理论二维平面非线性有限元沉降计算方法(BCF)

2.4工程实例与计算结果对比

2.5本章小结

第三章卸荷再加荷条件下软土路基沉降计算方法研究

3.1概述

3.2路堤荷载卸荷-再加荷条件下软土路基沉降特性

3.3路堤荷载卸荷-再加荷条件下软土路基沉降影响因素分析

3.4基于卸载-再加载土体本构模型软土路基沉降有限元计算方法

3.5路堤荷载卸荷再加荷条件下软土路基沉降简化计算方法

3.6本章小结

第四章卸荷再加荷条件下软土路基沉降预测方法研究

4.1概述

4.2预测模型建立背景

4.3预测模型的建立

4.4实例预测结果对比分析

4.5本章小结

第五章总结与展望

5.1本文研究内容主要结论

5.2有待进一步研究的课题

参考文献

致谢