某高速K49+000~K60+000段软基路堤填筑期沉降变形特征研究

摘要

软土在我国分布广泛，我国西部地区高速公路在近十几年内高速发展，很多路段会穿越软土发育地区，而对于我国西部地区软土沉降的变形的研究很少，而针对在地基沉降变形最大的填筑期中软土地基沉降特征的研究更少。所以本文结合现场对某高速公路软土地基变形的监测数据，搜集该地区区域地质资料，运用回归分析的方法，一维和多维固结理论计算方法对软土地基在填筑期的沉降特征及其影响因素进行研究并得到理论的沉降量，主要得到以下认识和成果:
　　 (1)研究区主要有两种地形地貌容易形成发育软土:一种分布于沱江及其较大支流两侧的河谷地段，顺着河流呈条窄状分布;另一种分布在沱江的二三级阶地上的山丘谷地区的低洼处。本课题针对第二种形成软基的地形地貌，又可分为多向宽谷圆顶中丘，“U”型沟谷驼脊状深丘。
　　 (2)在填筑期的地表沉降情况分为填筑初期、填筑中期和填筑末期三个阶段，填筑初期地表沉降速率较为缓慢，填筑末期地表沉降量逐渐减小。而本文研究断面在填筑中期的地表沉降特征出现特殊性，出现两个类似阶梯状的增长曲线，可能跟填筑的速率与断面所在的特殊的地形地貌有关。
　　 (3)对填筑期中后期软基深层侧向位移进行研究，发现所选断面整体的侧向位移趋势较为一致，距地表较浅的侧向位移大于距地表较深的侧向位移。而同类横向比较发现两碎石桩处理过的断面在监测填筑中后期的侧向位移相差很大。根据开始监测时两断面的填筑高度不同，再结合地表降特征，推断两研究断面经碎石桩处理后的临界高度区间在(8.1m，9m)。
　　 (4)对地表沉降影响因素的研究:发现软基沉降量与填筑高度大致呈线性，将三种不同地基处理方式的软基断面，用一元线性回归方程拟合，拟合度很高。沉降随填土的增高而增大。定性分析出软土中各高液限粘土层厚度和与各低液限粘土层厚度和越大，使因变量软基沉降量越大，而通过spss软件分析得三个因素不符合二元线性回归模型，求得的二元回归方程也并不符合定性分析。
　　 (5)用非线性弹性理论的一维沉降理论与多维沉降理论对研究断面最终沉降量进行计算，发现一维沉降理论较接近实际观测值，但计算值偏小，三维沉降理论计算得到沉降量偏大。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题依据及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 软土工程特性研究现状

1．2．2 软土地基固结沉降研究

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 区域地质与研究区段的工程概况

2．1 区域地质

2．1．1 地形地貌

2．1．2 地层岩性

2．1．3 地质构造

2．1．4 水文地质条件

2．1．5 新构造运动

2．2 研究区软土沉积环境

2．2．1 软土的成因

2．2．2 软土的发育与分布

2．3 研究区段软土地基工程概况

2．3．1 工程概况概述

2．3．2 研究区工程地质条件

2．3．3 研究区段断面分类

第三章 高速公路软基沉降监测与布设

3．1 监测的目的与意义

3．2 软基监测设计的原则

3．3 监测内容及元件的安装观测

3．3．1 沉降观测的主要内容

3．3．2 观测仪器及观测精度

3．3．2 观测仪器及观测精度

3．3．3 监测元件及其监测原理

3．4 监测元件的布置

3．4．1 监测断面的选择原则

3．4．2 监测元件的布置原则

3．4．3 研究区段软基监测布置

第四章 高速公路填筑期监测数据分析

4．1 地表沉降特征分析

4．1．1 沉降观测数据整理

4．1．2 沉降量和时间的关系

4．1．3 加荷速度和沉降的关系

4．2 侧向位移观测资料汇总及特性分析

4．2．1 观测数值整理

4．2．2 水平位移特性分析

4．3 基于回归理论的沉降数据分析

4．3．1 回归分析简介

4．3．2 利用一元回归方程分析路基沉降和填筑高度的关系

4．3．3 利用SPSS软件对路基沉降和填筑高度和软基厚度的关系

第五章 路基沉降的非线性弹性理论分析

5．1 非线性弹性模型简介

5．2 软土公路路基沉降非线性计算方法

5．2．1 软土公路路基一维固结沉降的非线性计算

5．2．2 多维沉降计算理论

5．2．3 瞬时沉降计算

5．3 计算结果及分析

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果