灰土挤密桩对黄土高填方路基的加固效果分析 ——以吴子高速公路为例

论文摘要

随着我国经济建设的高速发展,黄土高原地区的高速公路急剧增加。由于黄土高原地形地貌复杂、高速公路线形所限,高填深挖是该地区高速公路建设中的常规设计。高填方路堤过大的工后沉降及不均匀沉降引起的沉降裂缝是亟待解决的问题。因此采取何种经济有效的工程技术手段对黄土高填方路堤进行处治,从而降低高填路基的工后沉降量及沉降差,显得尤为重要。由于灰土挤密桩对黄土地区建筑地基的处治效果良好,处治经验及理论均较为成熟,而针对经碾压处理后的非饱和性黄土路堤,灰土挤密桩加固的应用及处治效果的研究均较少,所以研究灰土挤密桩对黄土高路堤的加固效果,对处治黄土高路堤的工后沉降有重要的意义。本文依托吴堡至子洲高速公路高填方路堤的灰土挤密桩加固项目,通过沉降计算、数值模拟、沉降监测等手段对灰土挤密桩加固黄土高路堤的效果进行了分析与研究。主要内容为:首先,本文对吴子高速公路高填方路堤的工后状况进行了调查,分析了高填路堤早期病害易发多发部位,对相应部位的施工及加固提了一些合理建议。其次,通过20米高典型高填路堤灰土挤密桩加固前后的沉降计算与数值模拟,分析了不同压实度在加固前后的沉降量的变化,不同压实度不同上附荷载条件下灰土挤密桩加固前后土体的压缩量变化,总结出压实度低于0.9,填方高度高于20米的黄土高填路堤有加固的必要性。最后,通过对灰土挤密桩加固前后深标及路面标的沉降监测,发现碎石桩处理后的淤泥质基底基本稳定,沉降量很小,路堤自身的沉降是工后沉降的主体,灰土挤密桩的加固很大程度的降低工后沉降量,缩短沉降期,对黄土高填方路堤的快速稳定作用明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 黄土高路堤的沉降
• 1.2.2 黄土高路堤沉降处治技术
• 1.3 主要研究内容和方法
• 第二章 吴子高速公路工程概况及高填方路基变形破坏
• 2.1 工程概况
• 2.2 沿线工程地质特征
• 2.2.1 沿线地形地貌
• 2.2.2 沿线地层岩性
• 2.2.3 沿线水文地条件
• 2.2.4 沿线不良工程地质问题与评价
• 2.3 特殊土路基的处治
• 2.3.1 湿陷性黄土
• 2.3.2 淤积地
• 2.4 高填方路堤的沉降变形特征
• 第三章 吴子高速黄土高填方路基灰土挤密桩加固
• 3.1 影响黄土高填路堤沉降的因素
• 3.2 高填方路堤沉降机理
• 3.3 灰土挤密桩加固
• 3.3.1 灰土挤密加固机理
• 3.3.2 灰土挤密加固设计
• 第四章 灰土挤密桩加固前后高路堤沉降量计算与数值分析
• 4.1 加固段工程概况
• 4.2 高路堤沉降变形的分层总和法计算
• 4.2.1 分层总和法
• 4.2.2 计算结果
• 4.3 高填路堤沉降变形的数值计算
• 4.3.1 有限元的分析原理
• 4.3.2 模型建立
• 4.3.3 参数的选取
• 4.3.4 数值计算
• 4.4 沉降变形原因及加固效果分析
• 第五章 高填方路基沉降监测分析
• 5.1 沉降监测段的选择
• 5.2 高路堤工后沉降的估算
• 5.2.1 工后沉降估算经验公式
• 5.3.2 监测段工后沉降估算
• 5.3 沉降观测方案
• 5.3.1 地基沉降标的布设与施工
• 5.3.2 地面标的布设
• 5.3.3 水准点的布设
• 5.3.4 观测频率
• 5.3.5 观测仪器及精度
• 5.4 沉降监测
• 5.4.1 基底沉降监测
• 5.4.2 路面标沉降观测
• 5.5 路堤监测结果分析
• 结论与建议
• 1 结论
• 2 建议
• 参考文献
• 致谢