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《郑州大学》 2010年
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山区机场高填方地基变形及稳定性研究

陈涛  
【摘要】:随着国民经济的发展和西部大开发战略的实施以及当前为扩大内需而进行的大规模基础设施投资项目的建设,近年来在西部地区,航空运输业取得了长足进展,一大批机场相继建成或改扩建。与中东部相比,西部山区地带的机场建设共同面临一系列特殊的工程问题,如高填方、高海拔、高地震烈度、高边坡、地质条件复杂、气候条件差、建设周期短、工程质量要求高等问题。 西部山区机场高填方填料多为由岩石爆破而来的大粒径块碎石,其中以巨粒土最为常见。从已有的工程实践来看,当前在山区修筑高填方机场主要面临着三个亟待解决的现实问题:1、巨粒土填料的填筑压实质量控制问题。2、高填方填筑体的沉降变形问题。3、高填方填筑体(边坡)的稳定性尤其是地震条件下的稳定性问题。本文针对西部山区机场高填方工程建设中遇到的上述典型问题进行了研究,主要内容如下: 1.我国现行民航机场道面设计规范对道面土基的强度、变形均未提出明确的技术要求,各个机场在地基处理时对道槽区土基时采用的控制标准也不尽相同,给实际应用带来一定的困难。针对目前广泛应用的机场水泥混凝土道面,运用美国联邦航空局道面设计程序,对比分析了土基强度等设计参数对混凝土道面板厚度的影响规律;通过有限元数值模拟方法,分析了土基不均匀沉降对道面结构性能的影响,根据道面结构功能性和结构性要求确定了机场土基不均匀沉降参考值。 2.巨粒土越来越广泛的应用于山区高填方工程实践中,但对压实标准及压实质量的检测与评价等方面还有很多问题模糊不清,无法满足工程应用要求。对巨粒土压实的影响因素及巨粒土填筑压实质量控制指标进行了分析;对巨粒土的压实标准、干密度与强度及变形指标的关系进行了研究,提出采用“视压实度”来评价填料的相对压实程度。介绍了康定机场巨粒土填料强夯处理工程及昆明新机场巨粒土填料碾压及冲压处理工程两个工程实例,提出了现场施工时一些实用的压实质量控制方法。 3.在高填方地基的沉降中,填筑体的沉降要占较大比例。对于填筑体的自身压缩变形计算,目前还没有通行的方法。以康定机场B段高填方填筑体为例,对土面区进行了施工监测,采用龚帕斯生长曲线模型对高填方地基沉降进行了预测,并与对数模型、双曲线模型进行了对比,发现用龚帕斯生长曲线模型预测效果较好。 4.变形与稳定是山区高填方机场、公路、铁路路堤修筑中首先遇到而且必须研究解决的两大问题。基于强度折减有限元方法,分平坦地基与斜坡地基两种情况,就山区路堤的基本特点,主要分析原始地貌、原地基条件、填筑速度、填筑体压实度、地下水出露位置、设置支挡、反压护道等因素对山区高路堤变形和稳定性的影响。 5.地震荷载作用下边坡的动力响应及稳定性研究是当前岩土工程研究的一个的热点和难点问题。采用有限元程序进行地震时程动力分析,分析了地震荷载作用下坡高、坡比、地震波参数(包括振幅、频率和持续时间)、软夹层等因素对高填方地基边坡的位移、加速度等动力响应的影响规律;基于边坡动力响应特征,分析边坡的变形破坏机理,提出地震荷载作用下边坡动力安全系数的确定方法;在上述研究成果的基础上,对九寨-黄龙机场元山子沟段高填方边坡进行了地震稳定性分析,同时通过不同方法进行了对比。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U416.1

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李月峰;高填土边坡稳定性分析[D];中南林业科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵尚毅,时卫民,郑颖人;边坡稳定性分析的有限元法[J];地下空间;2001年S1期
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 王志亮;软基路堤沉降预测和计算[D];河海大学;2004年
2 刘红帅;岩质边坡地震稳定性分析方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2006年
3 周志军;土石混填路基压实质量控制方法研究[D];长安大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾侃;填石路基施工工艺研究[D];长安大学;2003年
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3 马芳芳;基于地震动力时程反应的有限元边坡稳定性分析[D];大连理工大学;2005年
4 唐勇;高填路堤填料压实技术试验研究[D];长安大学;2006年
5 尹紫红;地震作用下的滑坡稳定性分析[D];西南交通大学;2006年
6 陈昌凯;地震作用下边坡的有限元动力模拟[D];昆明理工大学;2006年
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9 缪丹;降雨及地震对九黄机场高填方边坡稳定性影响[D];成都理工大学;2008年
10 陈江;贵州省六盘水机场道中高填方边坡稳定性研究[D];成都理工大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周亦唐,钟国强,俞进,赵惠敏,葛晓旭;塑料土工格栅加筋土结构的振动台试验研究[J];四川建筑科学研究;2004年02期
2 马明江;某泵站边坡土质特性研究[J];四川建筑科学研究;2005年03期
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4 娄世飞;于远忠;;某白灰厂滑坡变形机制研究[J];四川建筑科学研究;2006年02期
5 黄井武;陈晓平;;软土地基上海堤断面型式优化有限元研究[J];四川建筑科学研究;2006年03期
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7 陈广斌;;关键块体在边坡岩体稳定性评价中的应用[J];四川建筑科学研究;2007年01期
8 谷音;刘晶波;;三维结构—地基动力系统高效算法精度问题研究[J];四川建筑科学研究;2007年05期
9 李辉;曾月进;曾明顺;姜建华;杨彩虹;裴寒蕊;;土的弹塑性与先期固结压力的试验研究[J];四川建筑科学研究;2008年03期
10 董璞;刘金龙;李亮辉;;强度折减有限元法分析边坡稳定性的精度探讨[J];四川建筑科学研究;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵楠;马凯;李婷;陈彬磊;;高层中间层隔震结构的非线性动力分析[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 赵楠;马凯;陈彬磊;李婷;;超限倾斜结构的弹塑性动力分析[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
3 曹琰波;戴福初;许冲;涂新斌;闵弘;崔芳鹏;;唐家山滑坡变形运动机制的离散元模拟[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
4 祁生文;伍法权;;高地应力地区河谷应力场特征[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
5 薛雷;孙强;秦四清;刘汉东;黄鑫;;非均质边坡强度折减法折减范围研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
6 周剑;张路青;胡瑞林;王学良;;大型结构面产状影响下应力波传播规律研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
7 王学良;张路青;周剑;田世艳;;地震型砾岩崩塌体运动学特征分析[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
8 周剑;;SH波作用下岩质边坡响应规律的解析探讨[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
9 赵留升;梁天佑;白雪梅;;三峡库区秭归县综合港口滑坡稳定性评价及防治对策[A];河南省地质调查与研究通报2007年卷(下册)[C];2007年
10 郭雨非;郭新华;;四川某斜坡地质灾害的稳定性评价与治理[A];河南地球科学通报2008年卷(中册)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 席本强;废弃矿山垃圾填埋场边坡稳定性及加固防渗研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 刘浜葭;冻融和渗流耦合作用下风积土路基结构性演变规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 胡光海;东海陆坡海底滑坡识别及致滑因素影响研究[D];中国海洋大学;2010年
4 徐玉胜;大能量强夯置换法处理深圳地区软土地基的应用研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
5 王宏;毛竹林生态型模式施肥应用研究[D];北京林业大学;2011年
6 邵玉娴;粘性土工程性质的温度效应试验研究[D];南京大学;2011年
7 张永安;滇中红层路堑边坡与路堤稳定性研究[D];昆明理工大学;2010年
8 庞世红;夹层玻璃等效厚度研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2009年
9 苏斌;GIS支持下的城市地价空间分布与土地集约利用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
10 温世亿;膨胀土渠坡若干关键技术问题研究[D];武汉大学;2010年
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1 何寿迎;黄岛LPG地下储库稳定性分析及支护设计优化[D];山东科技大学;2010年
2 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
3 李克建;济南燕翅山山体变形机理及治理研究[D];山东科技大学;2010年
4 王钊;桩—锚杆支护结构可靠性研究[D];山东科技大学;2010年
5 宁小文;二阶弹塑性分析在钢结构抗震设计中的应用研究[D];安徽农业大学;2010年
6 袁英保;基于分层沉降试验的复合地基变形问题研究[D];郑州大学;2010年
7 赵鹏;基于模糊物元的中小型水电站增容改造方案研究[D];郑州大学;2010年
8 王大宝;土壤固化剂稳定细粒土路用性能试验研究[D];郑州大学;2010年
9 刘利亚;钢筋混凝土短梁受剪承载力可靠度分析[D];郑州大学;2010年
10 蒋爱辞;基于离散元的土石混合料动力特性分析[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵尚毅,时卫民,郑颖人;边坡稳定性分析的有限元法[J];地下空间;2001年S1期
2 张友葩,高永涛,王杰林,方祖烈;动载荷下边坡的失稳分析[J];北京科技大学学报;2003年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 喻军华;岩质高边坡开挖与支护过程分析[D];浙江大学;2003年
【二级参考文献】
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1 王志亮,李筱艳,殷宗泽;遗传算法和改进的BP网络杂交法在岩土工程中应用[J];地下空间;2001年03期
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1 漆宝瑞;高柏松;;西南山区“斜坡软土”工程特性研究及整治措施[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
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3 刘立平;水平地震作用下桩—土—上部结构弹塑性动力相互作用分析[D];重庆大学;2004年
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5 刘红帅;岩质边坡地震稳定性分析方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2006年
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1 黎莉;高填石路堤施工沉降观测及质量控制方法研究[D];湖南大学;2001年
2 张敬;超载交通下填石路基的压实技术研究[D];河北工业大学;2002年
3 陈彦琢;降雨条件下非饱和土坡非稳定渗流的数值模拟与土坡稳定分析[D];浙江大学;2003年
4 於永和;高填石路堤施工技术及质量控制研究[D];湖南大学;2003年
5 张宁;荔波机场高填方边坡稳定性研究[D];四川大学;2003年
6 贾侃;填石路基施工工艺研究[D];长安大学;2003年
7 隋吉军;粗粒土振动压实特性的试验研究[D];大连理工大学;2003年
8 陈云;岩质边坡动力稳定性分析[D];河海大学;2004年
9 陈宏伟;粗粒土压实试验研究[D];长安大学;2004年
10 闫丛军;填石路基压实试验与作业质量控制研究[D];长安大学;2004年
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4 刘宏;;四川九寨黄龙机场高填方地基变形与稳定性系统研究[A];中国地质学会工程地质专业委员会、贵州省岩石力学与工程学会2005年学术年会暨“岩溶·工程·环境”学术论坛论文集[C];2005年
5 叶文美;;巨粒土填筑路基压实度的试验研究[A];中国公路学会2004年学术年会论文集[C];2004年
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7 王玲;焦波;;灌砂法在路基压实度检测中的运用[A];土木建筑学术文库(第14卷)[C];2010年
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1 王霞 徐博文;发展是硬道理 创新是主旋律[N];山西科技报;2010年
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1 陈涛;山区机场高填方地基变形及稳定性研究[D];郑州大学;2010年
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3 秦尚林;巨粒土高路堤压实控制与力学性状研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
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