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西部交通科技项目 合同号：2002 318 746 16 膨胀土地区公路构造物地基与基础 设计和施工技术研究报告 （简本） 完成单位： 南京水利科学研究院 参加单位： 广西区交通规划勘察设计院 中交第一公路勘察设计院 四川省交通厅公路规划勘察设计研究院 广西区交通基建管理局 河海大学 2006年12月 1 项目研究报告简要
中文题名 英文题名 交通编号 单位编号 分 类 号 第一完成单位 项目负责人 膨胀土地区公路构造物地基与基础设计和施工技术研究 The Research of the Expansive Soil Foundations in Highway Engineering 土0720 南京水利科学研究院 章为民 教授级高工 王年香 教授级高工 李国英 教授级高工 戴济群 高级工程师 项目来源 合 同 号 项目起止年限 西部交通建设科技项目 2002 318 746 16 2002年8至2006年12月 章为民 教授级高工 报告撰写人 王年香 教授级高工 章为民、王年香、沈珠江、杨守华、徐光明、李国英、戴济群 南京水利科学研究院 陈生水、汪兆京、赵维炳、袁文明、关秉洪、王 芳、苏东林 顾行文、陈铁林、邹广电、王国利、韩华强、张 凌、朱群峰 曾友金、高长胜、黄康理、严丽雪、顾春媛、米占宽、沈 婷 广西交通勘察设计院 四川交通勘察设计院 第一公路勘察设计院 广西基建局 河海大学 梁 毅、朱坚和、林文岩、罗吉智、蓝日彦、刘建阳、李迎春 阮志新、蔡宁生、黄德耕、易廷友、叶琼瑶、杨雁 杨雪莲、周永江、朱学雷、谭昌明、余进元、程 强 余建华、胡德贵 张留俊、王晓谋、尹利华、秦志坚、李 刚、张梅玲 潘军利、张发如、王 攀、马生顺 杨绍静、吴绪浩、李 凯、廉向东、梁军林 王保田、张福海、张海霞 项目主要参加人 主 题 词 关 键 词 西部交通项目、膨胀土、构造物、膨胀土地基 膨胀变形、膨胀力、胀缩机理、胀缩模式、折减吸力、非饱和土、干湿循环、膨胀土地基承载力、膨胀土土压力、膨胀土挡墙、膨胀土改良、膨胀土加筋、膨胀土浅基础、膨胀土桩基础、设计方法、施工工艺、质量控制、技术指南 2
膨胀土地区公路构造物地基与基础设计和施工技术研究 报告摘要 项目重点研究了膨胀土地基的四个关键性问题：膨胀土地基的强度和变形特性、构造物与膨胀土地基基础相互作用、膨胀土地基的设计理论、膨胀土地基的处理方法。研究采用工程实地调研、室内试验、离心模型试验、大型膨胀土模型试验（10m×4m×2.5m）、膨胀土变形理论、非饱和土理论研究以及南宁至友谊关公路、宁淮高速公路、呼集高速公路等实体工程的现场试验与验证的技术路线和技术方法。通过数百组次的试验研究，提出了膨胀土地基的膨胀模型，模型揭示了膨胀土地基在不同初始含水量、不同初始干密度、不同上覆荷载等条件下膨胀土地基吸水膨胀、失水收缩的力学行为特征和变化规律。研究提出了膨胀土在干、湿循环过程中的强度变化规律。完成了国内外最大规模的大型膨胀土地基室内物理模型试验（10m×4m×2.5m），进行了包括膨胀土地基承载力、膨胀土挡墙、膨胀土桩基础等构造物的大型模型长期浸水试验。通过试验提出了在不同荷载条件下膨胀土地基表面和不同深度膨胀土膨胀变形的变化规律，揭示了膨胀土地基的胀缩变形机理。研究提出了膨胀土中桩基础的变形与受力变化规律，揭示了膨胀土中桩基础的工作机理。通过离心模型和大型物理模型试验提出了挡墙膨胀土压力的变化规律。通过试验证明了膨胀力与变形的相关关系，从工程的角度提出了膨胀土的膨胀能量概念。首次采用非饱和土简化固结理论与有效应力折减吸力理论，研究了构造物与膨胀土地基的相互作用特性，分析了构造物地基与基础的变形、应力状态以及构造物地基基础的稳定特性，提出了非饱和土压力的变化规律。项目结合广西、江苏、内蒙等省区的公路工程，进行了桥台、灌注桩、涵洞、挡土结构等多种构造物地基基础的不同处治方法现场试验，进行了应力、变形、含水量、吸力、温度等多项内容的较为全面的现场测试与研究，取得了大量的宝贵数据和工程经验。项目结合