季冻区草炭土工程地质特性及变形沉降研究

论文摘要

依托国家自然科学基金项目“季冻区沼泽草炭土特性的时间效应研究”、“季冻区软土路基沉降研究”等四个课题,在季冻区草炭土成因、分布及其第四纪地质研究的基础上,系统研究草炭土的物质成分和微观结构特征、物理力学性质指标的统计特征、强度特征和压缩特征,对长白山地广泛分布的草炭土的物理力学特性进行分析和总结,为季冻区草炭土地区公路路基建设提供扎实、可靠的指标及参数依据。季冻区冬季冻结时间长达6个月之久,通过资料分析和定期观测地温,查明该地区路基冻结的时间特征和冻深。基于路基冻结特征,从地层结构、排水路径等方面研究不同季节草炭土路基的渗透固结模式。在沉降计算过程中,改进太沙基固结公式中固结度计算中荷载一次瞬时施加的假设,采用分级加荷固结度理论,并配合随加载逐级改变的固结参数,同时考虑不同季节的渗透固结模式,对季冻区草炭土路基典型地层结构不同地基处理措施的路基沉降进行计算。通过现场监测分析,研究季冻区路基沉降规律,并将计算沉降曲线与实际观测沉降曲线进行比较,从而检验计算方法是否合理。根据采用不同处治措施的鹤大公路八个试验路段和采用井字沟特殊路基处理方法的吉林至延吉高速公路路基监测评价结果,综合分析施工条件、经济、技术、环境保护等方面的因素,提出季冻区沼泽草炭土地区地基处治建议。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 季冻区草炭土工程地质研究现状
• 1.2.2 软土路基沉降研究现状
• 1.3 本文的研究内容
• 第二章 季冻区草炭土成因及工程地质性质
• 2.1 季冻区草炭土成因
• 2.1.1 季冻区草炭土分布特征
• 2.1.2 季冻区草炭土发育的控制因素
• 2.1.3 草炭土地区地层结构及沉积相
• 2.1.4 季冻区草炭土形成时间
• 2.1.5 季冻区草炭土自然剖面特征
• 2.2 季冻区草炭土工程地质性质
• 2.2.1 物质成分和微观结构特征
• 2.2.2 草炭土渗透性
• 2.2.3 草炭土基本物理性质
• 2.2.4 草炭土基本力学性质
• 2.3 季冻区草炭土与一般泥炭土的比较
• 第三章 季冻区草炭土路基沉降计算分析
• 3.1 土体的沉降变形机理
• 3.2 沉降量计算方法
• 3.3 典型剖面工程地质概况
• 3.4 逐渐加荷固结沉降计算
• 3.4.1 逐渐加荷固结度计算
• 3.4.2 逐级加荷固结系数的确定
• 3.5 季冻区路基冻结特征分析
• 3.5.1 研究区冻结时间特征
• 3.5.2 冻深研究
• 3.5.3 路基冻结模型
• 3.6 季冻区草炭土路基渗透路径
• 3.6.1 直接填筑路基排水固结模式
• 3.6.2 路基处理措施下软土排水固结模式
• 3.7 沉降计算中各参数的确定
• 3.8 反压护道路基附加应力分布特征
• 3.9 沉降计算结果分析
• 3.9.1 直接填筑路基沉降分析
• 3.9.2 井字沟沟间软土沉降分析
• 3.10 小结
• 第四章 季冻区草炭土路基监测分析
• 4.1 草炭土路基现场监测方案
• 4.1.1 现场监测项目及其目的和意义
• 4.1.2 监测仪器及埋设
• 4.2 路基沉降监测分析
• 4.2.1 路基沉降监测结果分析
• 4.2.2 曲线拟合预测路基沉降
• 4.3 孔隙水压力观测
• 4.4 水位监测及分析
• 4.5 小结
• 第五章 季冻区草炭土路基处治措施研究
• 5.1 草炭土地区路基处治原则
• 5.2 季冻区沼泽草炭土地区路基处理措施研究现状
• 5.3 草炭土地区路基处治方案比较分析
• 5.4 草炭土路基建议处治措施
• 第六章 结论和建议
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻博期间发表的学术论文
• 攻读博士期间主要参与 的课题
• 中文摘要
• Abstract
• 致谢