云南低等级公路软土路基处治技术研究

论文摘要

软土路基的稳定是低等级公路修筑的关键技术问题。对于高等级公路软土路基稳定问题,我国十分重视,并开展了一系列的科学研究,目前已经形成了较系统的高等级公路路基稳定成套技术。但对于低等级公路软土路基稳定性问题,所做的工作却十分有限。论文通过对公路软土性质、软土地基处理方案的研究,综合考虑影响公路软土地基处理的各种因素以及低等级公路的特点,建议换填垫层法和加筋法结合处理低等级软土路基。本文对换填法和加筋法各自进行了详细的分析。对换填法的作用机理以及其换填垫层的厚度进行了讨论。通过应用ANSYS有限元模型进行模拟计算,由砂垫层厚度与最大竖向位移关系初步得出低等级公路的换填砂垫层厚度为50cm~150cm。对加筋法的加筋机理有了明确的阐述,应用土工格栅加筋砂垫层来处理软基,它是在传统的砂垫层中加铺一层或多层土工合成材料而形成。通过加筋与未加筋的对比可以看出,加筋后使最大竖向位移从186mm减小到153mm,沉降减小约18%,而且加筋后地基土最大水平位移减小约8%。最后,结合实际依托工程,对比分析实际测量结果与ANSYS有限元模型模拟结果。实际沉降值与数值模拟结果最大差异不超过8.5cm。论文研究成果有利于提高软基处理技术,并可为软基处理技术人员开展工作提供一定帮助。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究状况
• 1.2.2 国内研究状况
• 1.3 研究目的、技术路线及主要研究内容
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 主要研究内容及技术路线
• 第二章 软土特性和处治技术
• 2.1 软土工程性质
• 2.1.1 软土的分类和组成
• 2.1.2 软土的工程特性
• 2.1.3 软土分布对路基的不利影响
• 2.1.4 云南低等级公路软土特点
• 2.2 目前软土路基处理方法
• 2.2.1 软土路基处理原则
• 2.2.2 换土垫层法
• 2.2.3 土工合成材料加筋
• 2.2.4 排水固结法
• 2.2.5 挤（振）密法
• 2.2.6 反压护道法
• 2.3 选用适合低等级公路软土处理方法的考虑因素
• 2.3.1 地基状况
• 2.3.2 道路性质
• 2.3.3 施工条件
• 2.3.4 周围环境
• 2.4 本章小结
• 第三章 换填法和加筋法处理软土路基的分析
• 3.1 换填法处理软基的作用机理
• 3.1.1 换填垫层的设计中的经济问题
• 3.1.2 换填垫层强度取值与其侧面软土约束关系分析
• 3.1.3 双层地基应力分布的特点
• 3.1.4 换土垫层合理设计分析
• 3.2 加筋结构的基本理论与设计原理
• 3.2.1 加筋土的作用机理
• 3.2.2 土工合成材料的加筋机理
• 3.3 适用范围
• 3.3.1 换填法适用范围
• 3.3.2 加筋法适用范围
• 3.4 本章小结
• 第四章 加筋法和换填法结合处理软土路基的数值模拟分析
• 4.1 分析软件介绍
• 4.2 加筋法和换填法结合处理软土路基的有限元分析
• 4.2.1 建立有限元模型及分析假定
• 4.2.2 模型计算参数
• 4.2.3 有限元模型的建立与网格划分
• 4.3 有限元模拟计算结果与分析
• 4.3.1 不同模型变形和竖向位移分布下的影响
• 4.3.2 不同模型水平位移分布下的影响
• 4.3.3 不同砂垫层厚度对加筋法处理软基的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 低等级公路软基处理依托工程的应用分析
• 5.1 工程概况
• 5.1.1 依托工程
• 5.1.2 地貌
• 5.1.3 气象
• 5.1.4 地层岩性
• 5.1.5 水文地质条件
• 5.1.6 总体设计原则
• 5.2 换填法软土路基施工
• 5.2.1 换填垫层材料
• 5.2.2 换填垫层的施工技术
• 5.3 加筋法软土路基施工
• 5.3.1 加筋材料
• 5.3.2 土工格栅的施工技术
• 5.4 方案经济性分析
• 5.5 主要观测与分析
• 5.5.1 观测点选择
• 5.5.2 沉降观测结果
• 5.5.3 沉降结果分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 主要结论及进一步研究的建议
• 6.1 研究的主要结论
• 6.2 进一步研究建议
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论文及参与的科研项目