山区机场高填方体沉降变形控制与评价 ——以四川康定机场为例

论文摘要

山区机场建设具有高填方、高地震烈度、场区地质条件复杂、常分布有软弱土层,且机场建设周期短等特点。其中高填方地基的稳定与变形(沉降与差异沉降)是山区机场建设过程中的核心问题。康定机场位于青藏高原东缘、北西向展布的折多山的南西麓,控制标高4232.5m,是世界上仅次于西藏邦达机场的第二高海拔机场,也是山区机场中的典型代表。本文以康定机场为研究对象,开展了机场填料特性研究、高填方地基处理试验检测、高填方地基沉降变形数值模拟研究,取得了以下成果:(1)通过重型击实试验得出了各场区填料的最大干密度,结果表明最优含水量以及最大干密度与颗粒含量关系密切,最大干密度先是随粗粒料含量增加而增加,当粗粒料含量增至某一临界值时,干密度达到最大值,此后,干密度反而随粗粒料含量的增大而减小。(2)软弱土对高填方地基稳定性和地基沉降与不均匀沉降起着决定性作用,对其应根据实际情况进行换填、强夯和碾压处理。(3)高填方地基沉降包括底部原地基沉降和填筑体压缩沉降两部分,为尽可能消除沉降,应根据现场情况进行原地基和填筑体分别进行了强夯、振动碾压和冲击碾压处理。(4)运用数值模拟方法对康定机场3个高填方的沉降变形进行模拟评价。北端高填方最大沉降为0.7m,最大差异沉降为0.05m,中间高填方最大沉降为0.85m,最大差异沉降为0.03m,南端高填方最大沉降为0.35m,差异沉降为0.03m。3个高填方的最大沉降均发生于填方体坡顶处,最大差异沉降发生于填料压实度变化最大的道槽区与土面区分界处。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 填筑材料研究现状
• 1.2.2 高填方地基变形规律
• 1.2.3 高填方地基沉降变形控制
• 1.2.4 高填方地基沉降变形评价
• 1.3 研究目标与技术路线
• 1.4 主要研究内容
• 2 研究区工程地质条件
• 2.1 地形地貌
• 2.2 地层岩性
• 2.3 区域地质构造与地震
• 2.4 气候条件与水文地质
• 2.5 场区工程地质分区及力学参数取值
• 2.6 主要工程地质问题
• 3 冰碛土填料特性研究
• 3.1 颗粒分析
• 3.2 填料重型击实试验
• 3.2.1 重型击实试验的原理和试验结果
• 3.2.2 填料的粗粒含量和最大干密度的关系
• 3.2.3 填料最大干密度修正
• 3.2.4 填料平均毛体积密度（固体体积率标准）
• 3.3 高填方体填筑加载过程
• 4.高填方体沉降变形控制研究
• 4.1 概述
• 4.2 原软弱地基处理试验研究
• 4.2.1 原地基强夯试验（A1区和B1区）
• 4.2.2 夯实性状分析
• 4.2.3 原地面振动碾压试验（C2区）
• 4.3 填筑体处理试验研究
• 4.3.1 填筑体强夯试验（B2区和C1区）
• 4.3.2 夯实性状分析
• 4.3.3 填筑体振动碾压试验（C2区）
• 4.3.4 填筑体冲击碾压试验（C3区）
• 4.3.5 填筑体不同碾压机械的效果和效率比较
• 5 沉降变形评价
• 5.1 数值模拟计算参数
• 5.2 模型的建立
• 5.2.1 场区北端A段填方体模型
• 5.2.2 场区南端B段填方体模型
• 5.2.3 场区南端C段填方体模型
• 5.3 小结
• 6 结论
• 致谢
• 主要参考文献
• 附录