交通荷载作用下结构性软土变形预测模型研究.pdf

硕士学位论文蚴删㈣㈣交通荷载作用下结构性软土变形预测模型研究剐”学科专业：结构工程研究生：刘中伟指导教师：雷华阳副教授天津大学建筑工程学院二零零八年五月中文摘要关键词：交通荷载、动强度、临界动应力比、门槛动应力比、变形预测交通荷载作用下软土地基所产生的沉降和不均匀变形会导致路堤开裂、路面出现过量的变形影响行驶舒适性并导致公路维修工作量的增加。同时过量的沉降还会导致路面标高降低、桥下净空减小从而影响正常使用。随着滨海新区发展建设的需要各种不同级别的交通设施会得到大力发展。为了保证越来越多的大型建、构筑物的安全与稳定减少工程事故的发生本文以天津滨海新区软粘土为研究对象利用室内静力学试验求取了该地区土体的结构屈服应力和先期固结压力分析了滨海新区结构性软土的力学特性。结合交通荷载的特点利用动三轴试验分析结构性软土的动强度及动应力应变变化规律提出新的破坏应变标准并对比分析了不同标准下的动强度指标。在研究土体的孔隙水压力变化规律的过程中确定了该地区土体的门槛动应力比综合分析孔隙水压力变化的影响因素建立了考虑动应力比、循环振次、门槛动应力比和围压的孔隙水压力计算模型。在研究土体的变形发展规律的过程中确定了该地区土体的临界动应力比综合分析了变形发展的影响因素建立了考虑循环振次、动应力比、临界动应力比、围压以及破坏应变标准的实用变形预测模型。簍甌瑆．．瑃畍琁瑂’猻產琧瑃瓹琧瑃疭瑃瓹猼琧．琩琩．年略月略日彘、溲臼签字日期杜学位论文作者签名：主．襎书年驴孪纭Ｈ签字日期：≯昭签字日期：诹裟辍！露呷独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果也不包含为获得苤盗盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解鑫鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丞鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果除了文中特别加以标注和致谢之处外论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中索并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。Ｃ艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名：作了明确的说明并表示了谢意。导师签名：．第一章绪论课题的提出及研究意义软粘土是软弱粘性土的简称包括淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土等多为海相、河相和湖相沉积物属于第四纪全新世中、晚期的土层一般具有强度低、含水量高、压缩性大、结构性和灵敏性以及触变性等特点。软粘土在我国分布广泛如滨海平原、河角洲、湖盆地周围、山间谷地均有分布尤其在东南沿海地区其分布面积广、土层厚。沿海各省市是我国经济相对较发达的地区近年来随着经济建设的蓬勃开展在这些地区兴建了许多大型交通工程而这些设施往往都建在软粘土地基上在投入运营之后由于受到交通动力荷载的作用常出现工后沉降大的问题造成了极大的安全隐患。例如国内温州机场建成后的工后沉降达到拣咚俟返沉降至今还在发展Ｉ虾５靥缓畔咴谀承┣纬两盗勘冉洗螅月竣工到年峦ǔ登埃殖〔馐员砻鳎蟛糠殖两档愕淖艹两盗吭一但自试运营以后沉降速率急剧加大在之后的鲈履冢挛髂下氛疽员钡淖艹降量达到了瓴糠殖两档愕睦奂瞥两狄丫锏搅Ａ建民等通过对上海市外环线北翟路口交通开放后的沉降实测结果表明道路路面残余变形达到３酥猓谝恍┤硗谅坊闲藿ǖ母咚俟罚过一段时间的运营后发生路面开裂和倾斜影响了道路的正常使用。国外的实测资料也表明在长期的循环荷载作用下软粘土地基会产生较大的附加沉降。早在世纪年代日本学者和ü越于软土地基上的低路堤高速公路和铁路性状调查研究后指出受循环荷载作用而产生的沉降问题“应引起足够的重视他们对建于深厚粘土上的低路堤公路在投入使用后的沉降进行监测在晔奔淠个监测点均发生不同寻常的沉降沉降量为Ｍ．侨毡灸程吩谠擞:蟮某两倒鄄饨峁和保又锌煽闯觯碧吠旯ね度胧褂煤螅裳泛稍匾鸬某两凳十分惊人的。日本道