不均匀沉降区道面地基处理技术研究

发布时间：2017-08-12 17:12

  本文关键词：不均匀沉降区道面地基处理技术研究

  更多相关文章： 机场道面 不均匀沉降 高聚物注浆 地基加固 附加应力

【摘要】：机场道面的工后不均匀沉降问题给机场的安全、高效运行带来极大的安全隐患,但由于民航机场对于安全及不停航施工的特殊要求,不均匀沉降道面的治理是机场面临的难题。因此,针对场道工程特点开展地基加固、沉陷部位抬升调平的一系列理论与技术研究,对提高机场场道使用质量、消除道面隐患、延长道面使用寿命、确保机场安全高效运行具有十分重要的意义。基于上述背景,本文主要开展了如下研究工作:1、选定某种高聚物作为场道地基处理材料,对其基本物理力学性能进行了试验,包括高聚物的强度、弹性模量、最大膨胀力随凝固体密度的变化规律,为后续的研究分析提供基本参数。试验结果表明:随高聚物凝固体的密度的增大,抗压强度、弹性模量、最大膨胀力逐渐增大。2、结合上述高聚物注浆材料物理力学性质,基于圆孔扩张和复合地基理论推导了高聚物注浆复合地基弹性模量及单孔注浆量计算过程,并采用正交实验法分析了注浆参数(包括注浆孔间距、初始注浆孔径、注浆深度及布孔方式)对复合地基弹性模量和单孔注浆量的影响规律。3、由于高聚物材料具有剧烈膨胀性,采用这种材料对道面土基加固时可能引起场道表面变形,刚性道面为脆性材料,为避免道面变形造成板块断裂,为此需要对该变形规律进行研究。利用FLAC3D数值计算软件对采用高聚物进行土基加固时引起的道面变形进行了模拟分析,发现:在注浆管提升至距土基顶面0.4m前,高聚物注浆引起的道面变形量很小,一般不足1mm,随注浆管缓慢向上提升,道面最大变形量和变形影响半径逐渐增大;浆液膨胀作用力的增加能同时增大道面最大变形量和竖向变形影响半径;随初始注浆孔半径增大,道面变形量逐渐增大,而且道面变形量对初始注浆孔半径比较敏感,因此高聚物注浆时要合理设计此参数,以保证道面板变形量在极限变量范围内,避免板块断裂。4、高聚物注浆对道面土基加固时引起的道面变形不足以恢复沉陷区平整性,需要通过二次注浆实现道面调平的目标。利用ABAQUS采用三维有限元方法通过对不同位置高聚物二次注浆后飞机荷载作用下板底弯拉应力进行分析,判断以实现道面调平为目标的高聚物二次注浆最优位置,并对调平后高聚物层飞机荷载作用下受力特性进行研究。结果表明:采用本文所选的高聚物材料,以调平道面为出发点的二次注浆最优位置位于垫层与土基之间,此时飞机荷载作用下的板底弯拉应力最小;随面层、基层、垫层弹性模量的增大,飞机荷载作用下高聚物层顶受力的绝对值会逐渐降低,这有利于保持高聚物材料的耐久性,保证良好的注浆效果。
【关键词】：机场道面 不均匀沉降 高聚物注浆 地基加固 附加应力
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V351.11
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-21
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究现状及存在问题13-19
• 1.3 研究内容19-21
• 第二章 高聚物注浆材料性质研究21-29
• 2.1 引言21
• 2.2 高聚物固化浆体的压缩性能试验21-24
• 2.2.1 模具及试样制备21-22
• 2.2.2 高聚物固化浆体的抗压强度和弹性模量22-24
• 2.3 高聚物浆液膨胀性能试验24-27
• 2.3.1 试验装置24-26
• 2.3.2 膨胀力特性26-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第三章 高聚物注浆地基加固参数的研究29-48
• 3.1 引言29
• 3.2 高聚物注浆加固地基技术研究29-31
• 3.2.1 高聚物注浆加固地基技术机理29-30
• 3.2.2 高聚物注浆加固复合地基弹性模量计算30-31
• 3.3 极限扩张力Pu和扩张半径Ru求解31-37
• 3.3.1 极限扩张力Pu求解31-35
• 3.3.2 浆液扩散半径Ru的求解35-37
• 3.4 算例37-41
• 3.4.1 算例参数37
• 3.4.2 计算过程37-41
• 3.5 控制参数对注浆加固复合弹性模量和单孔注浆量的影响趋势分析41-47
• 3.5.1 研究方案41
• 3.5.2 控制参数对注浆加固复合地基弹性模量的影响趋势分析41-44
• 3.5.3 控制参数对单孔注浆量的影响44-47
• 3.6 计算程序开发47
• 3.7 本章小结47-48
• 第四章 道面浅层土基加固的抬升效应分析48-55
• 4.1 引言48
• 4.2 分析方法和模型建立48-49
• 4.2.1 分析方法48-49
• 4.2.2 模型参数49
• 4.3 高聚物注浆土基加固的抬升效应分析49-54
• 4.3.1 道面抬升效应分析49-50
• 4.3.2 道面抬升效应的影响因素分析50-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第五章 二次注浆位置及高聚物层受力特性研究55-72
• 5.1 引言55
• 5.2 高聚物注浆材料的模拟55-56
• 5.3 注浆后道面板受力特性分析56-60
• 5.3.1 有限元计算模型56-58
• 5.3.2 飞机荷载计算模型58
• 5.3.3 注浆后道面板受力分析58-60
• 5.4 注浆后高聚物层受力特性分析60-70
• 5.4.1 注浆后高聚物层受力特性分析60-62
• 5.4.2 注浆后高聚物层受力的影响因素分析62-70
• 5.5 本章小结70-72
• 第六章 结论与展望72-74
• 6.1 主要结论72-73
• 6.2 存在的不足73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-79
• 附录79-86
• 作者简介86

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 戴年文;苏敬斌;芦伶;;自密实道面混凝土施工技术[J];工程质量;2008年02期

2 王涛;成钢;郭晶;;基于探地雷达的砼道面脱空识别研究[J];公路与汽运;2013年05期

3 张健;民航机场场道工程施工要点[J];建筑施工;1996年05期

4 翁兴中;蔡良才;郑飞;;飞机滑行转弯对沥青道面作用的侧向力分析[J];路基工程;2009年03期

5 刘庆涛;岑国平;蔡良才;吴和盛;吴永根;;新型道面抢修混凝土试验研究[J];新型建筑材料;2012年01期

6 刘玉海;凌建明;杜浩;;道面状态转移概率估计的混合效应模型[J];同济大学学报(自然科学版);2012年08期

7 刘光庆;吴云峰;;谈乌鲁木齐国际机场道面改造方案设计[J];山西建筑;2013年23期

8 历始一;;道面无损结构评定[J];华东公路;1987年02期

9 杨政;;航空港道面的维护和修缮[J];国外公路;1990年03期

10 田雨;彭华洲;冯波;贾尚龙;饶葛斐;;基于事故因锁理论道面破坏的安全分析[J];科技视界;2014年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李迅;尹志聪;丁德平;谢庄;;北京市高速公路道面结冰的特征分析[A];第28届中国气象学会年会——S7城市气象精细预报与服务[C];2011年

2 郭秋金;宗海滨;凌建明;杜浩;;道面评价技术在跑道加铺工程中的应用[A];上海空港（第6辑）[C];2008年

3 刘伟庆;方海;;抢建抢修用轻质复合材料道面垫板研究[A];第一届全国工程安全与防护学术会议论文集[C];2008年

4 张爱英;丁德平;李迅;尹志聪;韩超;;相似离度在北京市道面结冰预报中的初步应用[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年

5 蔡望鹏;董垒;郑小平;;弹性地基聚酯网道面系统有限元分析[A];第16届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ册）[C];2007年

6 陈宏立;田存山;;层状弹性动力地基上道面的响应分析[A];第二届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2002年

7 滕桃居;董现强;王亚军;;道面混凝土碱骨料反应及预防[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年

8 李迅;丁德平;冯涛;韩超;丁谊;尤焕玲;谢庄;;北京道面温度的观测和预报研究[A];第26届中国气象学会年会灾害天气事件的预警、预报及防灾减灾分会场论文集[C];2009年

9 冯涛;李迅;丁德平;谢庄;;不同道面状况下高速公路安全限速研究[A];第28届中国气象学会年会——S7城市气象精细预报与服务[C];2011年

10 张爱英;丁德平;李迅;尹志聪;韩超;;相似离度在北京市道面结冰预报中的初步应用[A];第28届中国气象学会年会——S7城市气象精细预报与服务[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 周广宽邋邢军;范廉明：创新演绎绿色科技奥运工程[N];科技日报;2008年

2 周永超 李宏谱;机场跑道和滑行道用除冰防冰液[N];中国民航报;2005年

3 张卓钧 侯建国 刘生昌;建好飞天路 迎接青奥会[N];中华建筑报;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张恒;型钢—预应力混凝土快速组合道面结构性能研究[D];中国民航大学;2016年

2 闫岩;基于飞机—场道耦合振动频率响应下的复合道面综合支撑模量研究[D];中国民航大学;2016年

3 杨茹;基于层间接触模型的机场复合道面力学行为研究[D];中国民航大学;2016年

4 黄旭栋;不均匀沉降区道面地基处理技术研究[D];中国民航大学;2016年

5 郭秋金;跑道道面加铺决策技术研究[D];同济大学;2008年

6 黄霞;沥青道面在揭阳潮汕机场应用的可行性研究[D];广州大学;2013年

7 边际;基于混合交通分析的机场柔性基层沥青道面轮辙控制研究[D];同济大学;2008年

8 康亚林;高速公路适应飞机起降的参数研究[D];西南交通大学;2009年

9 薛华鑫;飞机滑行状态下振动频率响应分析[D];中国民航大学;2014年

10 常虹;新型飞机道面拦阻系统应用研究[D];中国民航大学;2009年

，

本文编号：662695