濕陷性黃土路基沉降特性及預(yù)測(cè)研究.pdf

1、寧夏地區(qū)濕陷性黃土分布廣泛，由于黃土具有濕陷性的特殊工程性質(zhì)，即黃土在上覆土層自重應(yīng)力作用下，或者在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下，因浸水后土的結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生顯著附加變形，導(dǎo)致該地區(qū)多數(shù)公路路基產(chǎn)生不均勻沉降，對(duì)該地區(qū)公路路基的穩(wěn)定造成了巨大影響，進(jìn)而嚴(yán)重影響了公路的安全性、舒適性，同時(shí)大大增大了公路養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用與難度。論文依托“寧夏地區(qū)公路濕陷性黃土路基處理技術(shù)優(yōu)化及處理效果自動(dòng)化監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目，以G309線固原至西吉段高速公路工

2、程為研究對(duì)象，對(duì)濕陷性黃土路基沉降特性及預(yù)測(cè)進(jìn)行研究。
　　論文的主要研究工作與結(jié)論如下:
　　(1)寧夏固原路基濕陷性黃土濕陷特性試驗(yàn)研究。
　　對(duì)固原地區(qū)濕陷性黃土進(jìn)行含水率、密度、孔隙比、飽和度、液限和塑限、壓縮系數(shù)、壓縮模量、濕陷性系數(shù)等進(jìn)行了試驗(yàn)研究。研究表明:含水率在大于23％、密度分布于大于1.7、孔隙比分布于小于1、飽和度分布于大于60％、壓縮系數(shù)分布于小于0.2時(shí)，黃土不具有濕陷性;含水率分布于15％

3、～23％之間、密度分布于1.4～1.7之間、孔隙比分布于1～1.2之間、飽和度分布于35～60％之間、壓縮系數(shù)分布于0.2～0.4之間，黃土具有濕陷性;含水率分布于小于15％、密度分布于小于1.4、孔隙比分布于大于1.2、飽和度分布于小于35％、壓縮系數(shù)分布于大于0.4，黃土具有強(qiáng)濕陷性。
　　(2)濕陷性黃土地基擠密樁處理效果數(shù)值模擬及工程實(shí)例試驗(yàn)研究
　　基于FLAC-3D平臺(tái)，建立了濕陷性黃土地基的圓孔擴(kuò)張數(shù)值模型，模

4、擬了30cm、40cm、50cm和60cm等不同樁徑的擠密過(guò)程，得到了擠密過(guò)程中地基的位移和應(yīng)力云圖，并對(duì)擠密樁處理工程實(shí)例進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究。分析結(jié)果表明:擠密樁單樁影響效果，不同樁徑的擠密水平范圍不同，擠密樁充分?jǐn)D密區(qū)范圍為0～0.8d，有效擠密區(qū)范圍為0.8～2d，擠密影響區(qū)范圍為2～3.5d，非擠密影響區(qū)為大于3.5d;擠密樁擠密土體后，樁周表面土體會(huì)發(fā)生向上隆起，向上豎向位移先增大后減小，并在0.7～1.0d處達(dá)到最大值，在深度

5、為0.4倍樁長(zhǎng)處豎向位移幾乎為零，即此時(shí)土體無(wú)豎向位移，豎向位移在樁底截面取得最大值。
　　(3)寧夏地區(qū)固西高速公路濕陷性黃土地基處現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)研究
　　論文采用剖面沉降管、水分計(jì)和分層沉降計(jì)等設(shè)備濕陷性黃土路基進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，研究沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明:四個(gè)斷面基本在2015年9月26日到2015年10月8日、10月27日到12月20日路基沉降速率較大（路堤填土施工階段），在2015年10月8日到2015年10月27日、12月20日

6、到2016年2月10日路基沉降速率基本保持不變且較小（路基自然下沉階段），2016年2月10日以后路基沉降速率減為最小并逐漸趨于0（路堤施工完成以后），路堤填土厚度為路基沉降速率的主要影響因素，路基施工完成在自然條件下，路基速率較小并趨于穩(wěn)定。
　　(4)寧夏地區(qū)固西高速公路濕陷性黃土地基沉降預(yù)測(cè)模型研究。
　　論文以大量的路基沉降現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，用四種曲線擬合法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)四個(gè)斷面路基沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)，并通過(guò)與實(shí)測(cè)