黄土地区台后跳车柔性搭板处治技术研究

论文摘要

桥头跳车是黄土地区修建高速公路常遇到的问题之一。本文在对黄土地区台背跳车病害特征与类型分析总结的基础上，提出了楔形柔性搭板处治技术。通过楔形柔性搭板力学性状试验、室内模型试验、数值仿真与优化及实体工程的现场测试对该处治技术进行了系统研究。 应用新型土工合成材料—土工格室，提出了楔形柔性搭板处治技术。对土工格室柔性结构层进行了系统的室内力学性状试验，从荷载面积、地基强度、加荷速率、剪切性状等多方面进行了研究。研究表明楔形柔性搭板土工格室的侧向约束作用，摩擦作用、网兜效应能够有效地提高地基的强度和刚度，减小地基的沉降变形。 从跳车处治措施对地基沉降的适应性出发，自制模型箱，应用千斤顶模拟台后填土地基(软基)的沉降，开展了比例为1：5的多工况模型试验。对土中不同深度处土压力的变化及相应位置的沉降进行监测，系统分析了楔形柔性搭板处治跳车的加固效果、作用机理和适应性。 应用MARC软件，基于不同地基沉降条件的假设，通过模拟柔性搭板与填土之间的相互作用，针对楔形柔性搭板处治桥头跳车的作用机理开展了数值仿真分析，在此基础上对楔形柔性搭板的设计参数进行了优化。 提出了楔形柔性搭板处治技术相应的施工工艺和质量保证措施，结合实体工程，开展了大规模的承载板试验和弯沉试验，并进行了工后沉降观测，对土工格室楔形柔性搭板的处理效果进行了分析。研究表明，应用楔形柔性搭板处治技术，能较好地协调桥台与路堤的沉降差，减小了总沉降值，从而消除了桥头跳车现象，达到了处治的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 存在的主要问题
• 1.4 主要内容及研究思路
• 第二章 黄土地区台后跳车病害特征与类型
• 2.1 概述
• 2.2 黄土地区台后跳车病害调查
• 2.3 黄土地区台后跳车病害类型
• 2.4 黄土地区台后跳车病害特征分析
• 2.5 小结
• 第三章 土工格室楔形柔性搭板技术
• 3.1 楔形柔性搭板的技术要点
• 3.2 楔形柔性搭板的材料特性
• 3.3 楔形柔性搭板的适应性分析
• 第四章 土工格室楔形柔性搭板模型试验
• 4.1 试验目的与内容
• 4.2 试验方案设计
• 4.3 模型制作与测试
• 4.4 试验成果分析
• 4.5 试验研究小结
• 第五章 楔形柔性搭板作用性状数值仿真
• 5.1 概述
• 5.2 数值分析软件
• 5.3 计算模型与计算参数
• 5.4 计算中的关键技术问题
• 5.5 计算成果分析
• 5.6 小结
• 第六章 土工格室楔形柔性搭板设计与施工
• 6.1 概述
• 6.2 设计计算与参数取值
• 6.3 楔形柔性搭板设计优化
• 6.4 楔形柔性搭板施工工艺
• 第七章 实体工程应用与分析
• 7.1 工程概况
• 7.2 试验工程设计与施工
• 7.3 现场测试及成果分析
• 7.4 小结
• 第八章 主要研究进展与建议
• 8.1 主要研究进展
• 8.2 进一步研究建议
• 参考文献
• 博士期间发表论文
• 致谢