桥背发泡轻质土填筑工程沉降计算研究

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1、（申请工学硕士学位论文）（申请工学硕士学位论文）桥背发泡轻质土填筑工程沉降计算研究培养单位：理学院学科专业：工程力学研究生：邹洽宇指导老师：晏石林教授2015年5月分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目桥背发泡轻质土填筑工程沉降计算研究英文Studyonsettlement题目calculationoffillingengineeringwithFCBatthebackofbridgeabutment研究生姓名邹洽宇姓名晏石林职称教授学位博士指导教师单位名称理学院邮编430070姓名职称副指导教师单位名称邮编申请学位级别工学硕士学科专业名称工程力学论

2、文提交日期2015年5月论文答辩日期2015年5月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席李卓球评阅人教育部学位盲审中心教育部学位盲审中心2015年5月独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中木包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。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作了明确的说明并表示了谢意。签名：曰期：，厂二m学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位

3、论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人承诺所提交的学位论文（含电子学位论文）为答辩后经修改的最终定稿学位论文，并授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名导师（签名日期广w中文摘要高速公路在促进经济发展和改善人们生活质量中发挥重要的作用。近年来，我国高等级公路无论在里程数还是建

4、造质量上均取得了长足进展，但是仍有许多技术难题有待研究和解决，发生在软基路段的“桥头跳车”问题就是其中之一。本文结合湖北省公路局科技项目，以降低桥背工后沉降、防止“桥头跳车”为目标，在软基路段桥背部位采用轻质土填筑的新技术，开展沉降计算与轻质土填筑结构设计研究，并用于指导现场施工应用，主要研究工作与成果如下：（1）通过对“桥头跳车”现象的机理与成因分析，明确了桥台台背工后差异沉降与纵坡差是导致“桥头跳车”现象的根本原因。结合软基沉降固结机理，分析了总沉降、固结沉降、工期沉降、工后沉降之间的关系，探讨了软基路面工后沉降计算思路。（2）试验研究了不同原材料配比发

5、泡轻质土的力学性能，分析并提出了发泡轻质土弹性模量与抗压强度之间的相关关系。通过对发泡轻质土试块断面的SEM形貌观察，分析了气泡微观结构与其力学性能的关系。（3）开展了发泡轻质土填筑桥背的沉降计算方法研究，分别建立了分层总和法和有限元法桥头台背沉降计算模型，对比分析了采用两种方法计算得到的桥背路面固结沉降曲线。结果表明，与分层总和法相比，有限元法沉降计算模型假设较少，且考虑了桥台、搭板、填筑体之间的接触及相互作用，因而其计算结果较为可靠，得到的桥背沉降曲线也较符合实际。（4）开展了用于桥背填筑工程的轻质土性能设计与填筑结构方案设计研究，通过对采用不同性能轻质

6、土和不同填筑结构设计方案的桥背沉降数值计算，分析了轻质土抗压强度、容重、填筑区长度对桥背路面差异沉降的影响。结果表明，提高轻质土抗压强度等级或者降低容重等级都是改善台背差异沉降的有效措施。（5）介绍了发泡轻质土现场制作生产流程、工艺以及现场浇筑相关步骤与注意事项，并对填筑效果进行了分析与评价，总结了轻质土技术现场施工应用方面的成功经验。（6）结合现场应用实际情况，确定了轻质土的强度等级为CF1.5、容重等级为W7，填筑区底部和顶部纵向长度分别为7m和11m的桥背轻质土填筑设计方案。通过对其工后沉降以及纵坡差进行计算预测，桥背路面工后差异沉降以I及纵坡差分别为

7、2.17cm和0.38%，小于差异沉降控制标准，且搭板末端与填筑区过渡路面不会有“二次跳车”现象的发生。关键词：桥头跳车，差异沉降，轻质土，沉降计算，优化设计IIAbstractHighwaytrafficplaysanimportantroleinboostingtheeconomicdevelopmentandimprovingqualityoflifeforpeople.Inrecentyears,thehighwayconstructionhavemadegreatprogressesinChina,thehighwaymileageisrapidl

8、yincreasingandthequalityof