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黄土沟壑区湿软地基处理技术研究

彭小云  
【摘要】: 黄土沟壑区湿软地基有着不同于沿海一般软土以及湿陷性黄土的特殊工程性质。对此,以往结合冲积平原地区的工程实践开展了一些研究,还没有形成系统的理论体系,所得的研究成果主要局限于某一具体工程,在推广应用上有一定难度。本文结合黄陵—延安高速公路(以下简称黄延公路)沿线湿软地基的处理,在国内外资料调研总结的基础上,结合关中冲积平原地区湿软黄土地基的研究成果,研究了黄土沟壑区湿软地基的处理技术。 本文对黄土沟壑区湿软地基的物理力学性质进行了深入系统分析。在大量现场调研基础上,结合黄延公路地质资料和课题补充勘探试验成果,总结了黄土沟壑区湿软地基的分布、地质结构特征、成因以及颗粒组成等基本特征。提出了黄土沟壑区湿软地基的定义,工程特性以及常见物理力学性质参数的范围。根据黄土沟壑区湿软地基物理力学参数之间的统计关系,分析得出了土体液性指数、压缩系数与容许承载力,压缩模量与容许承载力的经验关系。 对黄土沟壑区湿软地基一般处理技术进行了试验分析和理论评价。结合黄延公路湿软地基处理的实践,在大量现场试验,包括标准贯入试验、触探试验、载荷试验以及沉降观测基础上,通过数值模拟分析,提出黄土沟壑区湿软地基的一般处理方法,并提出了总体处理思路。根据上述试验成果,提出了车载反力装置的载荷试验方法,通过与室内试验以及其它现场测试手段结果的比较,该方法试验结果合理可靠,适用于黄土沟壑区湿软地基承载力的测试。并对试验过程中该方法的不足进行了分析,提出了改进措施。 对黄土沟壑区湿软地基变形特性和沉降规律进行了探讨。鉴于黄土沟壑区湿软地基特殊的工程性质,其沉降受多种因素影响,提出了基于神经网络范例推理的沉降预测方法。该方法可以综合考虑多种影响因素,并充分利用其它地区的成功经验。在该方法中,采用了一种新的范例相似度计算方法,通过引进效益函数反映范例之间更多的相似信息,最后通过神经网络仿真,使预测结果更加精确。经过计算,预测结果与实测值误差小于±10%,具有较高精度。 深入分析了黄土沟壑区湿软地基处理方案选择时应考虑的各种因素。在传统层次分析法中引入可拓学的基本思想,可以使构造的判断矩阵自动满足一致性要求,从而节省大量的试算工作。同时,还能考虑人们判断的模糊性以及多位决策者的经验。通过在黄延公路湿软地基处理方案选择中的实践应用,表明该方法计算准确,易于掌握。 在上述分析基础上,结合黄延公路实践,总结了黄土沟壑区湿软地基一般处理方法的原理、特性、适用范围以及适用性特点评价,提出了各种方法的质量控制措施。提出了黄土沟壑区湿软地基处理的主要处理技术要求和综合处理技术。通过分析黄土沟壑区高速公路湿软地基的工后常见病害以及产生原因,提出了防治措施。


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