佛开高速公路复合地基法拓宽软基路堤沉降分析

摘要

软土地基上高速公路拓宽工程是高速公路建设的新阶段，将是我国公路建设必须解决的重要问题。由于新老路堤施工的时间差异，导致新老路基产生明显的差异沉降，进而使结合部路面产生裂缝，降低行车舒适性。因此，控制差异沉降是保证高速公路拓宽工程质量，确保行车安全的关键。复合地基作为一种常见的地基处理方式在软土分布区得到广泛的应用，本文在前人工作的基础上，通过大量数值模拟分析，对复合地基方法拓宽高速公路沉降变形性状和影响因素进行了系统的研究。论文主要内容如下： (1)以在建工程为背景，针对拓宽工程软土和复合地基桩体进行室内试验研究，取得相关地层资料和桩体参数，经过分析整理确定了数值模拟分析所需要的基本参数。 (2)利用弹塑性平面有限元分析方法，对常规复合地基方案进行了地层条件和设计参数的影响分析，得到了控制路堤拓宽沉降和差异沉降的敏感性要素，提出了常规复合地基法拓宽软基路堤的优化方法。 (3)对软基路堤拓宽隔离墙方案进行了对比分析，指出了隔离墙+柔性桩复合地基方案在技术上的可行性和造价上的合理性。 (4)对复合地基法拓宽路堤时采用的土工格栅的作用进行了分析，给出了最佳布设方案。 (5)对长短桩复合地基方案进行了分析，根据长短桩复合地基的作用机理，指出了长短桩复合地基方案拓宽软基路堤工程的优越性。

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文摘

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声明

第一章绪论

1.1问题的提出

1.2国内外软土地基上高速公路加宽工程

1.2.1高速公路拓宽的方式及其特点

1.2.2高速公路拓宽工程新老路基结合部处治

1.2.3高速公路拓宽工程中的软基处理方法

1.2.4国内外拓宽工程现状

1.3国内外加宽工程理论分析与研究现状

1.3.1拓宽工程设计施工方法的研究

1.3.2拓宽工程模型试验的研究

1.3.3拓宽工程沉降变形有限元数值分析

1.3.4拓宽工程沉降控制标准研究

1.4存在的问题和本文的研究工作

1.4.1存在的问题

1.4.2本文的研究工作

第二章土体物理力学性质试验研究

2.1试验概况

2.2室内试验

2.2.1试验用土的选取及其基本特性

2.2.2物理性试验

2.2.3压缩试验(固结试验)

2.2.4三轴固结排水剪切试验

2.2.5水泥土试样无侧限压缩试验

2.3试验成果分析整理

2.3.1物理性试验成果

2.3.2压缩试验(固结试验)成果

2.3.3三轴剪切试验成果

2.3.4水泥土无侧限压缩试验成果

2.4本章小节

第三章复合地基处理拓宽工程的变形性状和影响因素分析

3.1复合地基沉降变形计算方法

3.1.1加固区土层压缩量的计算方法

3.1.2下卧层压缩量的计算方法

3.2有限单元法计算原理

3.2.1有限元程序的选择

3.2.2本构模型的选择

3.2.3软土模型简介

3.2.4有限元模型的建立

3.3拓宽工程变形性状

3.4复合地基沉降变形影响因素

3.4.1.地层因素

3.4.2.复合地基因素

3.5拓宽辅助处理措施

3.5.1隔离墙处理

3.5.2加筋处理

3.6本章小结

第四章长短桩复合地基拓宽沉降分析

4.1引言

4.2长短桩复合地基作用机理

4.2.1长桩作用机理

4.2.2短桩作用机理

4.3长短桩复合地基拓宽变形分析

4.3.1长短桩拓宽地基变形分析

4.3.2长短桩不同桩长组合的比较

4.3.3长短桩不同模量组合的比较

4.3.4长桩不同桩距的比较

4.3.5不同布桩形式的比较

4.4本章小结

第五章结论与展望

5.1主要结论

5.2展望

参考文献

致谢