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《真空-堆載聯(lián)合預壓加固軟土地基理論與試驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、中南大學博士學位論文真空-堆載聯(lián)合預壓加固軟土地基理論與試驗研究姓名：王曰國申請學位級別：博士專業(yè)：巖土工程指導教師：王星華201007博士學位論文摘要自2004年以來，我國高速鐵路的建設進入高峰期，全國同時開工興建了多條高速鐵路。這些高速鐵路設計時速一般在250km／h以上，對路基要求高，然而有相當數(shù)量的高速鐵路分布在軟土含量較高的地區(qū)，尤其是東南沿海地區(qū)，軟土所占的比例更加高。為了提高軟土地區(qū)鐵路的承載力及運行的穩(wěn)定性、安全性，這些軟土需要進行特別處理。真空預壓法和真空．堆載聯(lián)合預壓法由于在造價、效果、環(huán)保，特別是工期等方面
2、比傳統(tǒng)的軟土路基處理方法具有更大的優(yōu)越性，因此被廣泛應用于港口、碼頭、民用建筑、機場跑道、高速鐵路和高速公路等工程建設中。由于目前對于真空．堆載聯(lián)合預壓的機理認識不足，還亟需進一步的工作以探明機理，提高設計和施工水平。本文在前人的工作基礎上，依托某高速鐵路路基的真空．堆載聯(lián)合預壓的試驗段，通過對室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)進行理論及數(shù)值的分析，針對目前真空．堆載聯(lián)合預壓中的部分問題進行了研究討論：(1)開發(fā)研制了一種新型的(W-I型)滲透系數(shù)測試儀(發(fā)明專利號：ZL200510031317．2)，這種儀器能夠反映真空負壓對土的滲透系數(shù)
3、的影響，并利用這種儀器，對現(xiàn)場不同的原狀土進行了滲透系數(shù)的測量試驗，發(fā)現(xiàn)了抽真空和壓縮量對滲透系數(shù)影響的規(guī)律并分析其機理。試驗中發(fā)現(xiàn)滲透系數(shù)隨著壓縮量的增大而逐漸減小，最后趨于穩(wěn)定，利用Flac5．0軟件計算得出，沉降速率隨著歷時的延長而受到滲透系數(shù)的影響逐漸增大，當固結(jié)相同沉降量所對應的變滲透系數(shù)固結(jié)用時大約是不變滲透系數(shù)固結(jié)用時的1．5倍時，沉降速率變化達到最大，隨后沉降速率受滲透系數(shù)變化的影響又逐漸變小。(2)通過某試驗段的現(xiàn)場試驗，統(tǒng)計了沉降速率、沉降分布、孔隙水壓力分布等數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)沉降速率達到52．2mm／d，遠大于規(guī)
4、定的lOmm／d，沒有出現(xiàn)失穩(wěn)問題；真空預壓和堆載聯(lián)合預壓時沿路基橫斷面的沉降的表現(xiàn)形式是不同的，真空預壓時路基呈均勻沉降，真空．堆載聯(lián)合預壓時路基呈盆狀；孔隙水壓力等壓線的分布基本符合抽水井的原理，呈漏斗形，隨著地下水的抽出，加固區(qū)外離坡腳22．3m處地下水位下降了5．2m；雖然塑料排水板的深度有約18．5m，但塑料排水板深度范圍內(nèi)的土層都有顯著的壓縮。(3)利用非飽和土理論，分析真空．堆載聯(lián)合預壓加固地基地下水位變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在其加固過程中零壓線是下降的，而地下水位則博士學位論文摘要依據(jù)不同的因素既有可能下降，也有可能上升或
5、是不變：利用灰色理論基于現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)進行了現(xiàn)場地基沉降的沿深度方向分布的預測，發(fā)現(xiàn)土的分層的情況對灰色理論的預測精度有影響。(4)利用ABAQUS有限元軟件建立了真空．堆載聯(lián)合預壓模型，進行了土體本構(gòu)關系比選，分析發(fā)現(xiàn)采用修正劍橋模型的計算結(jié)果與實際情況較為符合，特別是整體沉降的結(jié)果一致性較高，孔隙水壓力隨加載階段的變化趨勢與實測是基本一致的。關鍵詞：真空．堆載聯(lián)合預壓，軟土，滲透系數(shù)，孔隙水壓力，非飽和土力學，有限元n博上學位論文ABSTRACTSince2004，high—speedrailwaysweredevelopin
6、grapidlyinChina,aboutafewhigh-speedrailwayswereconstructingandthesedesignspeedallabove250km／h，SOsubgradeshouldbearingmoreloadsandbesteadiertllanconventionalrailways’subgrade．However,considerablenumberofhigh-speedrailwayswerelocatedinwherehadmanysoftsoilparticularlyin
7、southeastofChinathedistributionratioWaShigher．Inordertoensurebearingcapacityandstabilityofrailwaywhichroadbedconstructedonsoftsoilfoundation，itshouldbeenreinforced．Becauseofmoresuperioritythanotherfoundationtreatmentmethodsintheareasofcost，effects，environmentalanddur
8、ation，vacuumpreloadingmethodandvacuumcombinedsurchargepreloadingmethodhavewidelyusedinconstructionofport，terminal，civil，runway,high
