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真空联合堆载预压处理软土地基的机理及沉降预测研究

屠建波  
【摘要】: 随着我国基础设施建设的发展,在软土地区修建高速公路、机场跑道等高等级道路日益增加。现有软土地基处理方法中,堆载预压方法比较经济、易操作,但在施工工期控制方面存在明显不足;以粉喷桩、旋喷桩和碎石桩为代表的复合地基处理方法造价又比较高;真空联合堆载预压方法技术先进、处理效果好,克服了其他工法的不足。因此真空联合堆载预压法在我国软土分布地区得到了广泛的应用,但依然存在较多问题。其理论研究远远落后于工程实践,不少理论问题至今没有很好的解决,其加固机理也仍有诸多地方需要研究解释。现阶段的工程实践主要还是依据经验进行设计和施工。 此外,尽管目前对真空联合堆载预压法加固地基的计算理论有了较系统的研究成果,但主要还是沿用堆载预压的思路,因为软土性质极为复杂,特别是其流变特性对工程质量起着很大的决定作用,对工程工后沉降的影响较大,现有设计理论中的基于单向固结理论的计算结果与实际有较大的差异,无法满足工程需求。因此,对真空联合堆载预压法的作用机理研究具有重要意义。 本文首先从几种处理方式的对比分析入手,探讨了真空联合堆载预压的特点,利用太沙基有效应力原理分别详细的介绍了堆载预压方法和真空预压方法以及真空联合堆载预压方法加固软土的基本机理,并从微观上对强度增长机理做出解释,指出了真空联合堆载预压的优势所在。 其次对某高速公路软基处理试验段的工程概况、设计方案、监测方案进行说明,通过对各种监测数据和相关资料的系统分析研究,揭示了真空联合堆载作用下真空度、孔隙水压力的分布规律和土体水平位移及竖向沉降的发展趋势。 最后根据实测沉降数据,分别采用三点法、双曲线拟合法、指数曲线拟合法以及推理曲线方法对试验段工后沉降进行了预测计算,并将几种方法的计算结果进行对比分析,总结出了双曲线拟合法较符合试验段的沉降预测的结论,为真空联合堆载预压法在高速公路软基处理中的推广应用提供依据和可借鉴经验。


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