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高速公路路堤地基处治标准研究

作　者: 闫强
导　师: 支喜兰
学　校: 长安大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 高速公路路基路堤地基处理沉降标准有限元地基设计变形模量
分类号: U416.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

公路路基的强度和稳定性,直接影响到路面结构的强度和行车舒适性。对于路堤来说,路基整体的力学性质不仅与填土部分有关,还在很大程度上受基底以下地基的影响。然而,至今我国公路领域尚无明确的路堤地基技术要求,致使针对路基的地基处理存在很大的盲目性,因而,有必要对公路路堤地基处治标准进行研究,以指导公路路基设计和施工。本文以公路路堤地基变形分析为切入点,通过实地调研、理论分析、运用有限元软件和数学方法对高速公路路堤地基处治标准进行了系统研究,提出了公路地基设计原则和方法,并在工程实践中予以应用。对高速公路路堤地基处治现状进行了调查研究,认识到解决公路路堤地基设计方法和处治标准的迫切性。对路基沉降机理和影响路基沉降的因素进行了分析,定性分析了各因素对路基沉降的影响。研究了路表绝对沉降标准；基于防止路面结构破坏、路面排水和行车舒适性要求,提出路表横向差异沉降标准和路表纵向差异沉降标准。应用有限元法计算确定了工后路表绝对沉降、工后路表横向差异沉降、工后路表纵向差异沉降与地基土变形模量、路堤填土高度、路堤填土回弹模量、路堤填土重度之间的关系式。提出了以临界地基变形模量作为控制参数的公路路堤地基处治标准,并基于此提出了公路地基设计原则和方法,为公路地基的设计和施工提供了依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-15
  1.1 问题的提出与意义  10-11
  1.2 国内外研究概况  11-13
    1.2.1 公路路基沉降研究  11-12
    1.2.2 公路路堤地基沉降研究  12-13
  1.3 主要研究内容及技术路线  13-15
第二章公路路堤地基现状分析  15-23
  2.1 公路路基不均匀变形调查与影响分析  15-17
  2.2 公路路堤地基设计调查分析  17-18
  2.3 公路路堤地基处治方法调查分析  18-20
  2.4 公路路堤地基处治效果调查分析  20-22
  2.5 小结  22-23
第三章公路路基沉降机理及影响因素  23-29
  3.1 土的变形机理及本构模型  23-27
    3.1.1 土的应力应变特性  23
    3.1.2 土的压缩特性  23-24
    3.1.3 土的本构模型  24-27
  3.2 公路路基沉降影响因素  27-28
    3.2.1 地形地质条件  27
    3.2.2 地基土性质  27
    3.2.3 路基填土几何尺寸  27-28
    3.2.4 路基填土性质  28
  3.3 小结  28-29
第四章高速公路路表变形控制标准研究  29-39
  4.1 路表绝对沉降标准研究  29-30
    4.1.1 国外路表绝对沉降标准  29-30
    4.1.2 我国路表绝对沉降标准  30
    4.1.3 路表绝对沉降指标确定  30
  4.2 路表差异沉降标准研究  30-38
    4.2.1 基于路面破坏的路表横向差异沉降分析  31-32
    4.2.2 基于路面排水的路表差异沉降分析  32-35
    4.2.3 基于行车舒适性的路表差异沉降分析  35-37
    4.2.4 路表差异沉降指标  37-38
  4.3 小结  38-39
第五章高速公路填土路基变形数值分析  39-50
  5.1 公路填土路基变形分析模型  39-42
    5.1.1 力学模型及基本假设  39
    5.1.2 有限元模型  39-40
    5.1.3 有限元模型验证  40-42
  5.2 高速公路填土路基变形计算分析  42-45
    5.2.1 正交试验设计思想  42
    5.2.2 有限元数值计算参数  42-44
    5.2.3 路基变形计算结果  44-45
  5.3 路表工后变形与地基变形模量关系分析  45-47
    5.3.1 路表工后变形计算  45-46
    5.3.2 路表工后变形与地基变形模量回归关系  46-47
  5.4 高速公路路堤地基变形模量控制标准  47-48
    5.4.1 基于路表工后绝对沉降标准的临界地基变形模量  47
    5.4.2 基于路表工后横向不均匀沉降标准的临界地基变形模量  47-48
    5.4.3 基于路表工后纵向不均匀沉降标准的临界地基变形模量  48
  5.5 小结  48-50
第六章高速公路路堤地基处治标准应用研究  50-57
  6.1 高速公路路堤地基设计方法研究  50-54
    6.1.1 设计内容  50
    6.1.2 设计参数  50-54
    6.1.3 设计过程  54
  6.2 高速公路地基变形模量测试方法研究  54-56
    6.2.1 铁路地基系数K30试验法  54-55
    6.2.2 公路地基变形模量测试方法  55-56
  6.3 小结  56-57
第七章工程应用  57-67
  7.1 试验段概况  57-58
  7.2 试验段地基设计模量  58-59
    7.2.1 路表沉降标准  58
    7.2.2 地基设计模量  58-59
  7.3 试验段地基处治方案  59-60
  7.4 试验段地基沉降监测  60-63
    7.4.1 沉降观测方法  60
    7.4.2 沉降观测点的布置  60-61
    7.4.3 沉降观测步骤  61-63
    7.4.4 沉降观测数据  63
  7.5 试验路段地基处治效果评价  63-66
    7.5.1 地基沉降预测  64-65
    7.5.2 地基变形模量计算  65-66
  7.6 小结  66-67
结论及建议  67-69
  1 结论  67
  2 建议  67-69
参考文献  69-72
致谢  72

高速公路路堤地基处治标准研究

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