软土路堤改良土变形破坏机理与软基工后沉降的离心模型试验研究

摘要

随着中国经济的发展,高速铁路的建设成为交通运输的迫切需要.高速铁路的日常维修与保养对线路的工后沉降提出更高标准.拟建的京沪高速铁路所穿越的沪徐段地层存在厚度10m~20m的软土层.由于软土普遍存在高压缩性、高含水量与流变性的特点,如何确定高速铁路在软土区段,在上部堆载情况下的工后沉降是一个迫切需要解决的问题.该文主要做了以下工作:(1)通过离心模型试验,研究厚度为10m的软土地层,地表在上部分级瞬时 加载的情况下,软土的固结度—时间曲线与工后沉降;(2)应用不同方法对路堤填料进行改良,结合不同边坡坡率,对路堤的破坏机 理、临界高度与改良效果进行研究;(3)应用砂井固结理论,对打设塑料排水板的软基沉降规律进行研究与分析.(4)推导出在软基上部匀速加载情况下,离心模型试验时间与实际时间的非线 性对应关系.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1路基沉降计算理论现状

1.1.1不排水沉降计算理论

1.1.2固结沉降的计算

1.2影响地基沉降计算的因素

1.2.1土体中附加应力因路基沉降引起的变化

1.2.2硬壳层的影响

1.2.3加载方式与加载速率的影响

1.3本文所做的工作

2砂井固结理论

2.1固结排水法概述

2.1.1排水固结法原理

2.1.2砂井排水法的计算

2.2传统砂井地基固结度的计算

2.2.1瞬间加荷条件下砂井地基固结度的计算

2.2.2逐级加荷条件下地基固结度的计算

2.3轴对称条件下粘弹性固结理论解析解

2.3.1自由应变条件下的解析解

2.3.2等应变条件下的解析解

3离心模拟试验与相似原理

3.1相似原理

3.1.1相似原理基本概念

3.1.2相似系数和相似不变量

3.1.3相似第一定理

3.1.4相似第二定理及其证明

3.1.5相似第三定理

3.2离心模型试验的相似性

3.3地基上部匀加速堆载过程的模拟

3.4离心机简介

3.5离心试验方案的设计

3.5.1工程概况

3.5.2第一部分分级瞬时加载过程的模拟

3.5.3试验第二部分

4离心试验结果与理论计算分析

4.1方案一离心试验数据的分析

4.1.1第一部分各阶段地表变形分

4.1.2实验沉降数据分析

4.1.3第一部分结论

4.2方案二离心模型试验

4.2.1未处理的软基沉降变形估计

4.2.2破坏机理分析

4.2.3不同边坡坡率的稳定性

4.2.4填料改良前后效果比较

4.2.5结论与建议

4.3砂井排水固结法计算分析

4.3.1地质断面与计算参数的选取

4.3.2最终沉降计算

4.3.3固结度计算

5结论

参考文献

谢辞