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山区机场高填方施工标段搭接区变形稳定性研究

曾启霜  
【摘要】:随着国民经济的发展和西部大开发战略的实施,山地城市机场建设快速发展。西部山区大多山地地貌及地质结构复杂,使得机场建设必将面临大规模的高填方工程。在这些高填方工程施工过程中,由于施工周期及质量差异,施工标段的搭接区必将面临较高陡的临时边坡及搭接区域的工后沉降等问题,故其变形稳定性控制的仍为机场高填方工程的重要工程问题。本文依托重庆江北机场第三跑道扩建项目,以青山沟七、八标段搭接区高填方体为研究对象,在青山沟区域地形地质条件勘查及填料特性分析的基础上,结合填筑区重要部位填筑过程中变形监测分析,采用数值模拟等方法,开展了标高360m以上先填边坡填筑方案优化及先后填方搭接区沉降变形规律与控制技术研究,并提出了一种创新的加固高陡基岩-填方体界面的锚固方法且进行了加固效果验证。研究成果可为江北机场及类似山地城市机场建设提供技术支撑。本文主要工作如下:1)根据对青山沟搭接区工程地质条件的勘查,明确了先后填方搭接工程的难点和填方填料的物质组成;利用填筑区重点部位的变形监测数据,反演得到了填方填料岩土力学参数。2)通过对标高360m以上先填临时高填方边坡的填筑方案数值模拟计算及对比分析,对临时填方边坡的坡形及坡率等设计参数进行了优化。进而对推荐方案(已采纳)进行了三维数值模拟计算,分析了填筑过程中填方体沉降及临时高填方边坡的稳定性。3)开展了先后填方搭接区的沉降变形规律及其先后填筑差异沉降特征数值模拟研究,并讨论了搭接区填土变形模量及强度参数对工后沉降的敏感性。基于不同加筋(土工格栅)方式及格栅参数对搭接区加固效果分析,给出了控制先后填方差异沉降的建议方案。4)提出了一种加固高陡基岩-填方体界面的放射状锚固结构,并研究了其抗拉拔性能,得到了最优分叉锚索夹角。将其应用于青山沟某高陡基岩-填方边坡,并对其加固效果进行了验证。


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