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高速公路岩溶地基强夯处治试验研究与工程应用

作　者: 何礼彪
导　师: 金亮星
学　校: 中南大学
专　业: 岩土工程
关键词: 岩溶 公路 强夯 稳定性 试验
分类号: U416.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 151次
引　用: 1次
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内容摘要


随着高速公路建设的发展,岩溶区公路路基及地基的稳定性成为工程建设中的突出问题。如何提高岩溶地区公路地基处治的安全可靠性,是地基处理的一个新课题,因此,根据工程实际开展强夯法加固高速公路岩溶地基的研究具有重要意义,本文在总结国内外强夯加固地基机理、溶洞稳定性等方面已有研究成果的基础上,结合工程中溶洞实际分布的情况,采用定性及半定量法分析了该路段溶洞稳定性情况；并通过数值模拟分析,探讨了溶洞破坏的内在机理及其破坏规律；最后对现场试验进行研究,为今后采用强夯方案处治岩溶地基积累经验。具体工作如下：1.在广泛阅读相关专著和国内外科技文献的基础上,总结了溶洞顶板稳定性评价及强夯加固机理和技术的研究现状。2.通过娄底至新化高速公路第3合同段的工程背景和工程地质资料的收集分析与现场实际调查,研究了溶洞的实际形态及分布情况,对其稳定性进行定性分析及半定量计算,并通过数值模拟分析了在路基填筑荷载作用下溶洞及周边岩土体的应力、变形特征。3.通过对岩溶地基处治方案的比较和评价,阐明了采取强夯处治方案所要达到的目的和要求,并针对工程中出现的隐患溶洞,确定了强夯的主要设计参数。4.采用工程试验段的现场试验,确定最佳夯击能,研究了单点和群夯作用下地基变形规律及其影响深度和范围,进而得到了强夯法加固岩溶地基合理的强夯参数和施工工艺。5.运用试验和监测结果的对比分析,根据动力触探结果分析强夯加固效果,进一步验证了强夯法加固高速公路岩溶地基的合理性。6.通过工程试验段的研究,为娄新高速公路岩溶地基强夯处治及同类工程的设计、施工提供了指导和参考依据。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-8
第一章 绪论  8-17
  1.1 研究意义及选题依据  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-16
    1.2.1 岩溶区溶洞顶板稳定性评价研究现状  9-11
    1.2.2 强夯法发展历史与演变  11-13
    1.2.3 强夯加固理论的发展  13-15
    1.2.4 强夯试验及设计参数  15-16
  1.3 本文主要研究思路、内容和方法  16-17
第二章 强夯法加固地基机理分析  17-27
  2.1 强夯加固地基的微观机理  17-20
  2.2 强夯加固地基的宏观机理  20-21
  2.3 强夯加固机理的作用方式  21-26
    2.3.1 动力夯实  21-22
    2.3.2 动力固结  22-25
    2.3.3 动力置换  25-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章 岩溶区工程概况及其稳定性评价  27-45
  3.1 工程概况及工程地质条件  27-28
    3.1.1 地理位置与地形地貌  27
    3.1.2 地层岩性  27-28
    3.1.3 地质构造  28
    3.1.4 水文地质条件  28
  3.2 溶洞稳定性评价方法  28-33
    3.2.1 定性评价方法  28-29
    3.2.2 半定量评价方法  29-32
    3.2.3 定量评价法  32-33
  3.3 现场溶洞定性及半定量计算评价  33-38
  3.4 有限元数值模拟  38-44
    3.4.1 概述  38-39
    3.4.2 土体本构关系  39-41
    3.4.3 数值模拟试验模型及计算分析  41-44
  3.5 本章小结  44-45
第四章 岩溶地基强夯处治方案设计及现场试验研究  45-58
  4.1 岩溶地基处治方案比较  45-46
  4.2 强夯方案处治岩溶地基的目的及要求  46
  4.3 试验区强夯主要参数  46-50
    4.3.1 有效加固深度  47-49
    4.3.2 夯击能及夯击次数  49
    4.3.3 夯击点间距及夯击遍数  49-50
  4.4 现场监测试验概况  50-57
    4.4.1 试验目的  50
    4.4.2 强夯试验区布置  50-52
    4.4.3 监测内容、方法与仪器布置  52-55
    4.4.4 现场试验区强夯施工方案  55-57
  4.5 本章小结  57-58
第五章 现场试验成果分析及其工程应用  58-74
  5.1 单点夯击试验  58-64
    5.1.1 夯沉量监测  58-60
    5.1.2 夯坑周围土体变形分析  60-64
  5.2 群夯作用下土体深层变形规律分析  64-71
    5.2.1 地基深层水平位移监测  64-69
    5.2.2 地基深层竖向位移监测  69-71
  5.3 强夯检测  71-72
  5.4 本章小结  72-74
第六章 结论与展望  74-76
  6.1 结论  74-75
  6.2 展望  75-76
参考文献  76-82
致谢  82-83
攻读学位期间论文发表情况及参与的科研项目  83

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 路基、路面工程 > 路基工程
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