长期循环动载下饱和软弱土地基灾变控制技术及应用

发布时间:2014-01-10来源:


    获奖等级:科技进步二等奖
    
    
完成人员:蔡袁强 高玉峰 王军 徐长节 刘吉福 孙宏磊 杨仲轩 郑建国 尹敬泽 黄腾
    
    
完成单位:浙江大学 中国铁建港航局集团有限公司 温州大学 河海大学 广东省公路建设有限公司 机械工业勘察设计研究院
    
    
成果简介
    
    
我国沿海地区广泛分布的深厚饱和软弱土含水量高、压缩性大、强度低,软弱土地基上已建和在建大量高速公路、铁路、机场跑道等重大工程。除静荷载外,交通等动荷载长期循环往复作用引起地基土应变累积、强度降低,导致重大工程过大变形和失稳等灾变,造成巨大经济损失,而且威胁生命安全。因此,高速交通等重大工程长期服役性能亟需提升,迫切需要发展有效的软弱土地基灾变控制技术。
    
    
主要创新成果包括:1.系统揭示了变围压与偏应力耦合作用、主应力轴循环旋转等复杂应力路径下正常与超固结饱和软弱土应变累积和强度衰减等循环软化规律;发现了软弱土灾变表征值:容许循环应力比,当循环应力比超过容许值时累积变形急剧增大;建立了长期循环荷载下软弱土应变累积与循环软化本构模型。2.提出了循环应力比小于容许循环应力比的软弱土地基加固准则;建立了交通荷载下考虑循环软化的长期沉降计算方法,基于获得的超固结比与容许循环应力比的定量关系,研发了以超固结比为指标的超载预压长期沉降控制技术。3.发明了水载-开放式真空预压工法,提高了真空度,缩短了工期,实现了无砂石料超载预压。
    
    
该项目获得授权发明专利7项,软件著作权4项;发表SCI/EI论文132篇,论文他引882次;出版专著3部,其中Springer出版英文专著1部。主参编规范4部;获批公路工程工法1项。成果在浙江、江苏、广东、福建、上海、湖北等软弱土地区的58项重要工程的成功应用获得了交通系统和地方政府部门的高度肯定,取得了显著的经济和社会效益。