洞庭湖區(qū)軟土硬殼層路基的沉降計算方法與承載特性研究.pdf

1、目前，隨著我國經(jīng)濟建設的高速發(fā)展，我國將修建大量的高速公路，而軟土及軟土硬殼層地基在有些高速公路途經(jīng)地區(qū)具有廣泛的分布。在荷載作用下，硬殼層與軟土將形成一個整體承載體系，這使得地基的沉降變形規(guī)律同軟土地基有著明顯的不同。然而現(xiàn)階段我國對硬殼層軟土地基沉降變形規(guī)律的系統(tǒng)研究還比較稀少，且由于問題的復雜性，對硬殼層的擴散效應以及硬殼層對地基沉降的影響規(guī)律也只是停留在工程實測分析階段而缺少定量的理論解答。為此，本文以湖南省省道S204南縣至茅

2、草街(復線)公路工程為依托，深入研究洞庭湖區(qū)軟土硬殼層路基的沉降變形規(guī)律與承載特性以及硬殼層的應力擴散作用。
　　 本文在總結(jié)并借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上，采用室內(nèi)土工試驗與現(xiàn)場原位測試相結(jié)合的方法，深入研究了洞庭湖區(qū)硬殼層與下臥軟土層物理力學特性的差異，并基于彈性地基上梁的理論，建立了考慮地基側(cè)向位移的改進Vlasov地基模型，研究了硬殼層軟土地基的沉降變形規(guī)律。主要成果和結(jié)論如下：攀
　　 首先，針對洞庭湖區(qū)典型的軟土

3、硬殼層地基進行大量取樣，然后進行室內(nèi)土工試驗，并結(jié)合該地區(qū)的工程地質(zhì)勘察資料，研究了硬殼層與下臥軟土層的力學性能的差異以及兩者物理力學特性沿深度的變化規(guī)律，提出了洞庭湖區(qū)硬殼層厚度的判別方法。
　　 其次，考慮到硬殼層的“殼體效應”與應力擴散作用，基于彈性地基梁理論，本文將軟土地基看作是線彈性各向同性體，硬殼層為置于其上的有限寬無限長的板，并給出了考慮地基側(cè)向位移的改進Vlasov地基上梁的解。將地基的側(cè)向及豎向位移函數(shù)進行變量

4、分離，根據(jù)最小勢能原理，得到荷載作用下梁、彈性地基位移以及位移衰減函數(shù)的控制微分方程。然后引入無量綱參數(shù)yl～)，4，通過迭代程序求得梁和地基的側(cè)向與豎向位移以及位移衰減函數(shù)，并進行了參數(shù)分析。再將成果運用于工程實例分析，并與實測結(jié)果和其他方法計算結(jié)果進行對比，表明本文方法的合理性與可行性。
　　 最后，本研究選取了不同硬殼層和軟土厚度的路段進行現(xiàn)場試驗，研究了硬殼層及其下臥軟土層的承載特性與沉降變形規(guī)律以及加載過程中土壓力和孔