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碎石桩处治高速公路软土路基沉降及稳定性分析

作　者: 王黎伟
导　师: 邱延峻
学　校: 西南交通大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 高速公路路基碎石桩沉降稳定性山间洼地软基
分类号: U416.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本论文依托四川巴中至南部在建高速公路项目,采用现场实测和数值计算的研究手段,开展碎石桩处治山间洼地高速公路软土路基的沉降及稳定性分析。通过现场埋设传感器等元件,进行路堤填筑施工的实测数据分析。经碎石桩处治后,山间洼地软土路基的沉降量、水平位移均随着填筑荷载的增大而增大,且两者均较大程度受施工速率影响。基于Plaxis软件平台,建立碎石桩处治软土路基的平面应变非线性有限元模型,开展了两个典型断面的数值计算,获得了沉降、侧移、边坡稳定性等力学响应,验证、对比了现场实测成果,然后就碎石桩桩径、桩间距进行了优化分析。优化结果表明,经碎石桩处治后,在一定范围内,随着碎石桩桩间距增大或桩径减小,高速公路软土路基沉降量显著增大,边坡稳定性小幅度下降；反之,则沉降量明显减小,边坡稳定性小幅度增大。桩间距、桩径对沉降的影响程度明显高于边坡稳定性。本文所提出碎石桩处治高速公路山间洼地软土路基的合理设计方法,可为类似工程设计、施工提供一定的指导。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-19
  1.1 研究背景、目的及意义  10-13
    1.1.1 研究背景  10-11
    1.1.2 研究目的及意义  11-13
  1.2 国内外研究现状  13-17
    1.2.1 沉降及稳定性研究方法概述  13-14
    1.2.2 碎石桩处治地基沉降研究现状  14-16
    1.2.3 碎石桩处治路基边坡稳定性研究  16-17
  1.3 本文的研究内容及研究路线  17-19
    1.3.1 研究内容  17
    1.3.2 本文的研究思路  17-19
第2章软基沉降及稳定性现场监测实施方案  19-37
  2.1 碎石桩处治软基沉降及稳定性监测  19-23
    2.1.1 沉降及稳定监测的目的  19-20
    2.1.2 沉降及稳定性监测内容  20-23
  2.2 沉降及稳定性监测设计  23-26
    2.2.1 沉降监测断面选取  23-25
    2.2.2 监测周期确定  25-26
  2.3 碎石桩处治软基现场沉降监测分析  26-32
    2.3.1 现场数据采集  26
    2.3.2 现场采集数据处理及分析  26-32
  2.4 碎石桩处治软基现场水平位移监测分析  32-37
    2.4.1 现场水平位移数据采集  32-33
    2.4.2 典型断面现场采集水平位移数据分析  33-37
第3章碎石桩处治高速公路软基沉降分析  37-56
  3.1 碎石桩处治路基沉降计算理论  37-40
    3.1.1 碎石桩处治地基沉降理论计算  37-39
    3.1.2 碎石桩处治地基有限单元法  39-40
  3.2 路基沉降有限元软件简介及模型建立  40-44
  3.3 01号断面沉降数值模拟计算的实现  44-50
    3.3.1 01号断面数值模拟计算结果实现  44-49
    3.3.2 01号断面路基施工终止软基沉降预测  49-50
  3.4 02号断面沉降数值模拟计算的实现  50-56
    3.4.1 02号断面模型的建立  50-51
    3.4.2 02号断面数值模拟计算结果实现  51-55
    3.4.3 02号断面路基施工过程中沉降预测  55-56
第4章碎石桩处治高速公路软基稳定性分析  56-69
  4.1 路基边坡稳定性分析理论  56-60
    4.1.1 路基边坡稳定分析方法概述  56-57
    4.1.2 碎石桩处治路基稳定性分析计算理论(条分总应力法)  57-59
    4.1.3 强度折减法  59-60
  4.2 典型断面坡脚处水平位移数值计算分析  60-61
  4.3 典型断面稳定性数值计算分析  61-68
    4.3.1 01号断面稳定性数值计算分析  61-64
    4.3.2 02号断面稳定性数值计算分析  64-68
  4.4 沉降及稳定性总结  68-69
第5章碎石桩处治山间洼地软基优化设计  69-81
  5.1 山间洼地软基与东部沿海软土比较  69-70
  5.2 典型断面碎石桩桩间距优化  70-76
    5.2.1 01号断面桩间距优化  70-73
    5.2.2 02号断面桩间距优化  73-76
  5.3 典型断面碎石桩桩径优化计算  76-79
    5.3.1 01号断面碎石桩桩径优化设计  76-78
    5.3.2 02号断面碎石桩桩径优化设计  78-79
  5.4 优化设计总结  79-81
第6章结论及展望  81-82
  6.1 本文结论  81
  6.2 展望  81-82
致谢  82-83
参考文献  83-87
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目  87

碎石桩处治高速公路软土路基沉降及稳定性分析

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