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公路软基沉降规律及计算模型研究

作　者: 曾忠
导　师: 谢永利；刘保健
学　校: 长安大学
专　业: 岩土工程
关键词: 公路软基沉降渗透系数割线模量计算模型
分类号: U416.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 251次
引　用: 5次
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内容摘要

依托四川达渝高速公路建设工程，对有工程代表意义的路基断面进行了沉降、土压力和孔隙水压力发展过程的原型观测，并研究了沉降、土压力与孔隙水压力随填土高度变化的规律。并选取有代表性的点采取土样进行了室内特殊试验，探讨了土体变形规律与渗透系数随压力、时间变化规律。通过沉降、土压力与孔隙水压力原型观测，认为路堤填方随机性引起沉降变形的随机增加。原状地基(尤其是软基)的沉降量远大于填方土体自身的沉降量。沿横断面路基中间沉降量大，两边小。孔隙水压力随填方荷载的增加而增加，填方停止，孔隙水压力逐渐降低并稳定。对于基础面积较大，软土层深度相对基础宽度不大，可以用一维固结理论计算。通过对室内特殊试验研究，认为软土应力-应变关系呈双曲线关系，可以引入割线模量来描述。渗透系数随着孔隙比的增加而呈幂指数增加，随着应变的增加并呈幂指数减小。通过引入割线模量，改进了最终沉降量计算方法。并且在室内试验基础上，引入割线模量及渗透系数与孔隙比或应变关系，通过修正一维固结理论，提出了同时考虑荷载、变形、时间三维关系的计算模型。并利用Boltzmann原理，建立的模拟实际施工过程的计算模型。最后通过比较验证了计算模型的可靠性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-22
  1.1 问题的提出  7-9
  1.2 土体最终沉降量计算方法现状  9-13
    1.2.1 弹性理论法  9
    1.2.2 分层总和法  9-12
    1.2.3 应力路径法  12
    1.2.4 数值计算方法  12-13
    1.2.5 考虑蠕变的计算方法  13
    1.2.6 概率统计分析法  13
  1.3 土体固结理论研究现状  13-18
    1.3.1 饱和土体一维固结理论  13-14
    1.3.2 砂井固结理论  14
    1.3.3 多维固结理论  14-16
    1.3.4 土体的非线性固结特性  16
    1.3.5 非饱和土的固结理论  16-18
  1.4 路基沉降预测方法  18-21
    1.4.1 曲线拟合法  18-20
    1.4.2 灰色系统法  20
    1.4.3 人工神经网络法  20
    1.4.4 遗传算法  20-21
  1.5 本文主要研究内容与方法  21-22
第二章路基沉降现场试验研究  22-39
  2.1 现场试验工程概况  22-23
  2.2 现场试验方案  23-25
    2.2.1 观测点布置  23-25
    2.2.2 观测的内容及目的  25
  2.3 现场实测结果及分析  25-37
    2.3.1 沉降规律  25-31
    2.3.2 孔隙水压力  31-35
    2.3.3 各层沉降  35-37
  2.4 小结  37-39
第三章地基土室内试验研究  39-53
  3.1 试验方案  39-40
  3.2 室内试验结果分析  40-52
    3.2.1 割线模量  40-44
    3.2.2 s-logt关系  44-47
    3.2.3 s-t~(1/2)关系  47-50
    3.2.4 渗透系数  50-52
  3.3 小结  52-53
第四章公路软基沉降计算模型  53-63
  4.1 地基最终沉降量计算方法比较  53-55
    4.1.1 常规方法  53
    4.1.2 改进方法  53-55
    4.1.3 比较  55
  4.2 荷载-变形-时间计算模型  55-58
  4.3 分级荷载作用下沉降模型  58-59
  4.4 计算模型的应用  59-62
  4.5 小结  62-63
第五章结论与建议  63-65
  5.1 结论  63-64
  5.2 建议  64-65
参考文献  65-67
研究生期间公开发表论文  67-68
致谢  68

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