论文摘要
我国的客运专线建设开始进入一个高速发展的时期。在软土地基上修建高速铁路,其关键技术是严格控制路基的工后沉降问题。真空联合堆载预压法在造价、工期、效果、环保等方面较传统方法具有较大的优越性。但该法的加固机理及数值模拟计算等方面还存在不足和争议之处。本文在前人工作的基础上,通过现场测试、理论分析、数值计算等手段主要进行了以下几方面的工作:(1)首先介绍了真空预压的发展和研究现状。研究了真空-堆载作用下土体的固结机理和特点,介绍了软土固结数值计算理论。(2)根据现场实测资料,分析总结了路基的沉降固结规律。得出了一些有利于今后工程应用的结论。结合现场试验和室内试验,合理确定了数值模拟计算参数。(3)建立了真空联合堆载预压法处理软基的拉格朗日差分法数值分析模型,充分考虑了土的排水固结过程中水土相互耦合的关系。采用摩尔-库仑塑性本构模型,模拟现场状况,考虑分级加载、负的孔压边界等,计算分析了真空联合堆载预压作用下土体固结过程。与实测值进行比较,取得了比较满意的结果,说明快速拉格朗日法进行真空联合堆载预压法处理软基数值分析是可行的。(4)分析探讨了真空度的数值模拟问题,分别采用负压边界以及真空等效荷载模拟真空度,并进行了对比分析,结果说明,两者对最终沉降量的影响相差不大,但在软土固结过程中,采用负压边界模拟真空度时,路基真空预压阶段的沉降曲线等结果更加符合实际。
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摘要ABSTRACT目录第一章 绪论1.1 概述1.2 真空联合堆载预压法的发展与应用现状1.2.1 真空联合堆载预压处理软基机理1.2.2 真空联合堆载预压法的工程实践发展1.2.3 真空联合堆载预压法计算理论发展1.3 本文的主要工作第二章 软土固结基本理论2.1 软土本构模型2.1.1 弹塑性模型的一般原理2.1.2 Mohr-Coulomb弹塑性模型2.2 固结沉降理论2.2.1 Terzaghi固结理论2.2.2 Boit固结理论2.2.3 Boit与Terzaghi固结理论的比较2.3 本章小结第三章 现场试验概况及效果分析3.1 工程概况3.2 工程地质以及水文地质概况3.2.1 工程地质条件3.2.2 水文地质特征3.3 现场试验监测方案设计3.3.1 测试仪器、元件及数量3.3.2 观测频率要求3.4 现场试验观测结果3.4.1 真空度变化规律3.4.2 孔隙水压力变化规律3.4.3 地基土的沉降规律3.4.4 地基土的水平位移规律3.4.5 地下水位变化及其影响3.5 现场试验小结第四章 真空联合堆载预压固结过程数值模拟分析4.1 概述4.2 拉格朗日差分法的基本原理4.2.1 拉格朗日元法介绍4.2.2 拉格朗日法基本控制方程推导:4.2.3 FLAC流固耦合计算特点4.2.4 拉格朗日元法在工程中的应用4.3 数值模拟计算条件4.3.1 计算区域确定及网格划分4.3.2 边界条件4.3.3 真空以及填土荷载的处理4.3.4 塑料板等效转换4.3.5 计算参数的选取4.4 计算结果分析4.4.1 沉降计算分析4.4.2 侧向位移分析4.4.3 孔隙水压分析4.4.4 数值模拟总结4.5 本章总结第五章 固结过程数值分析中的几个问题5.1 固结分析中需要考虑的三个因素5.2 初始应力平衡状态5.2.1 问题描述5.2.2 理论分析5.2.3 初始应力的平衡5.3 真空度模拟方法的讨论5.4 数值分析误差分析第六章 结论与展望6.1 主要结论6.2 对今后工作的展望参考文献致谢攻读硕士期间发表论文和科研工作情况
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标签:真空联合堆载预压论文; 软土路基论文; 固结沉降论文; 快速拉格朗日论文; 数值模拟论文;