黄土填方路堤稳定性研究

黄土填方路堤稳定性研究

王鹏[1]2018年在《适用于黄土高填方路堤工后沉降规律的Logistic-Hyperbola组合预测模型研究》文中提出在我国经济不断增长的驱动下,公路建设的规模不断增大、技术含量持续增加。在山区修建公路时,通常采用高填方路堤。我国的西北、华北平原以及东北南部等地区,黄土分布广泛,在这些地区修建公路时,通常因地制宜采用黄土高填方路堤。工后沉降问题是高填方路堤的主要病害,解决好高填方路堤的工后沉降问题,才能保证公路的安全性、耐久性等基本要求。国内外的众多学者对高填方路堤工后沉降进行了深入研究,但大部分研究是针对软土路堤,对于黄土高填方路堤工后沉降研究较少。因此,对黄土高填方路堤的工后沉降规律以及相关预测模型进行深入研究,具有重要的意义。本文以太原市太行路段的黄土高填方路堤工程为研究对象,进行了室内土工试验、原位沉降监测试验、沉降预测模型对比分析、建立组合预测模型等方面的研究工作,得到的结论如下:1.黄土填方体室内土工试验结论(1)黄土填方体试样的孔隙比与干密度具有相同的周期性变化规律,在3m、6m处出现极值,其变化周期为3m。周期性变化的原因是每填筑3m的黄土填料,要进行重夯处理,表明重夯法对黄土填方体的挤密效果显著。(2)通过联合测定法测得黄土填方体试样的液限值为ω_L=29.03%、塑限值为ω_p=20.21%、塑性指数I_p=ω_L-ω_p=8.82,故判定用于路堤填方的黄土填料属于砂质粉黄土。(3)通过侧限压缩试验,得到3m、4m、5m深度处黄土填方体试样的压缩系数分别为:0.06MP(6~(-1)、0.07MP(6~(-1)、0.08MP(6~(-1),压缩模量E_s分别是:26.37MPa、23.51MPa、20.39MPa,借助两组指标可以判定三个不同深度处的黄土均为低压缩性土。其中,3m深度处黄土的压缩系数最小、压缩模量最大,表明该深度处填方体的压实效果好,再次证明了重夯法的击实效果显著。2.黄土高填方路堤的原位沉降监测试验结论(1)监测路段的地基沉降、黄土填方体压缩变形、路面沉降的变化规律相似:90天之前,沉降量增长较快,90~150d之间沉降量受温度影响导致增速放缓,150d后,沉降量快速增长一段时间后逐渐收敛、稳定。(2)黄土高填方公路沉降主要由于黄土路堤的压缩变形,黄土填方体的压缩沉降量占总沉降量的90%,地基的沉降量占比为10%。黄土填方体的沉降量与填方高度呈正相关关系,填方高度越大,填方体的沉降量越大。(3)黄土高填方路堤同一断面上的早期沉降量相差不大,但中后期沉降由于受多种因素(土颗粒的高离散性、地质条件、地下水、动荷载大小、车流量等)影响而出现明显差异,同一断面沉降量大小排序为:西侧>中间>东侧。(4)黄土填方体各土层的沉降量存在差异,四层土的沉降量大小排序为:第三层土>第二层土>第一层土>第四层土。第三层土的应力历史较短,土体的固结程度较低,在自重以及外荷载作用下,土体会出现较大压缩变形,故第三层土的沉降量最大,第二层土的沉降量次之。第一层土受自重应力作用时间长,固结程度高,因此沉降量较小。第四层土中参有6%的灰土填料,土颗粒的强度、刚度较大,压缩变形最小,故沉降量最小。3.多种沉降预测模型用于预测黄土高填方路堤沉降量的研究结论(1)分别运用Logistic模型、Hyperbola模型、Gompertz模型、乘幂模型对K4+120断面监测点的沉降数值进行拟合,对比分析后表现出相同规律:Logistic模型、Hyperbola模型、乘幂模型的预测精度较好,能够较好地拟合黄土高填方路堤的早期沉降,在250d之后,三种模型具有不同的增长趋势,Hyperbola模型、乘幂模型的预测曲线持续增长且未表现出收敛趋势,不能预测路堤最终沉降量,Logistic模型在250d左右出现拐点进入收敛阶段,但收敛速度过快,无法预测最终沉降量,三种独立模型对黄土高填方路堤的中后期沉降拟合存在一定误差;Gompertz模型虽然在工程中广泛用于沉降预测,但经过验证,该模型与黄土高填方路堤沉降的适应性太差,不建议用于黄土高填方路堤沉降量的拟合、计算、预测。(2)Logistic模型与Hyperbola模型的预测精度比Gompertz模型、乘幂模型的精度高,两种模型均能较好地拟合黄土高填方路堤的早期沉降,与黄土高填方路堤沉降的适应性较好,但两种模型在预测后期表现出不同的增长趋势,因此,将二者合理组合建立变权重组合预测模型,充分结合两种独立模型的优点。Logistic-Hyperbola组合模型的预测精度比两种独立模型的预测精度更高,表明组合模型与黄土高填方路堤沉降的适应性更好。(3)通过Logistic-Hyperbola组合模型,可以预测出K4+120断面上三个测点的最终沉降量,K3X、K3Z、K3D的最终预测沉降量分别是:29.12mm、20.74mm、18.90mm,表明K4+120断面处黄土填方体的沉降量范围是18.90~29.12mm。

田蓉[2]2006年在《土工合成材料的加筋应用研究》文中研究表明土工合成材料加筋土技术是一门新的土工技术,但是发展很快。由于结构合理、受力条件好、施工简便、效益显著,广泛适用于各类填土工程。当前,我国高速发展的交通公路建设中有大量地路基填土工程,已经开始较普遍地应用了加筋土技术,虽然工程实践发展速度快,但理论远滞后于实践。目前,仍停留在设计、施工、测试的规范、规程的建立、健全和完善阶段。 本课题以交通部西部交通建设科技项目《土工合成材料在黄土地区公路工程中的应用技术研究》为依托,对土工合成材料在高填方路堤中的加筋应用进行研究。运用极限平衡法理论,对加筋高填方路堤的强度、变形以及稳定性等方面进行了研究。本文首先通过理论计算结果与实际的试验路段观测成果的对比分析,验证了理论模型,得出了试验方案的结论。在此基础上应用理论手段进行加筋高填方的扩展研究,分析了影响加筋效果的各种因素,得出了土工合成材料在高填方路堤中的加筋应用中的一些有益结论,以供在工程中的应用推广加筋高填方路堤提供参考和后续研究积累资料。

何欢[3]2005年在《土工合成材料在高填方路堤中的加筋应用研究》文中研究指明本文依托交通部西部交通建设科技项目《土工合成材料在黄土地区公路工程中的应用技术研究》,开展了土工合成材料在高填方路堤中的加筋应用研究。全文运用有限元数值计算和极限平衡法理论,对加筋高填方路堤的强度、变形以及稳定性等方面进行了研究。本文首先通过对理论计算结果与实际的试验路段观测成果的对比分析,验证了理论模型,得出了试验方案的结论。在此基础上运用理论手段进行加筋高填方路堤的扩展研究,分析了影响加筋效果的各种因素,得出了土工合成材料在高填方路堤中的加筋应用中的一些有益结论,可供在工程中应用推广加筋高填方路堤和为后续研究积累资料。(1)土工合成材料在高路堤中的加筋应用可以一定程度上防止路堤中过大的局部沉降,抑制路堤坡面的侧向位移,保持路堤坡面的稳定,同时改善路堤底部的不均匀沉降,减少对地基的向外挤压应力,从而使路堤的整体强度和稳定性得到提高。(2)加筋的位置直接影响着加筋的效果,通过分析,加筋较好的位置应该在路堤的下半部分,特别是沉降集中区域,该区域随着填方高度的增加有上移和扩大的趋势;在筋材强度允许的情况下,加筋应靠近路堤底部,以承担更多的应力;加筋的理想方式是通铺形式,并采用多层加筋。(3)路堤底部加入一定厚度的灰土稳定层对防止路堤的过大沉降以及路堤的侧向位移等有比较明显的作用,结合加筋,其也能较好的分担部分筋材作用,所以建议在高填方路堤底部铺设一定厚度的灰土稳定层。(4)本文用极限平衡法理论推导了高填方路堤中最佳的加筋位置确定的方法。一旦确定了圆弧滑动破裂面的位置,运用该方法可方便的判断出该路堤的最佳加筋位置。通过算例,可以看到该方法是有效的,能给加筋路堤的设计带来很大的方便。(5)在极限平衡法应用中,运用计算机辅助圆弧滑动面搜索方法对稳定性计算结果的准确性有很大的帮助。本文应用了该方法,可以看到其是方便有效的。同时通过地震作用下的路堤稳定性的计算,可以看到地震对路堤稳定性的影响是比较大的,在地震影响强烈的地方建议对加筋高路堤进行地震下的稳定性验算。

谢婉丽[4]2004年在《黄土地区高填方加筋土路堤变形与稳定性研究》文中研究表明高等级公路跨越黄土地区冲沟时,高填路堤成为一种常见的结构形式。高填路堤的特点是填方量大,占地面积广,而且高填路堤施工完成后,常出现路堤的整体沉陷、局部沉陷或边坡失稳。本文研究的高填方加筋土路堤技术为解决上述问题提供了可能。根据现场调查、测绘、勘探、试验和监测结果,采用室内三轴试验、模型试验、现场试验、静力和动力有限元数值模拟和稳定性分析,系统深入地研究了黄土地区“V”形沟谷地形中土工格栅的加筋机理及高填方加筋土路堤的变形和稳定性。 本文首先在详细研究北张沟高填方加筋土路堤工作区的工程地质条件的基础上,分析了修筑高填方加筋路堤的可行性。 通过对现场填料土和加筋土试样分别进行三轴剪切试验,得到现场填料土的非线性模型参数,探讨了不同加筋方式对加筋土应力、应变和抗剪强度特性的影响。根据野外实际地形地貌条件,利用相似性原理,制作室内模拟模型;在填土中埋设传感器、在土工格栅上粘贴塑性应变计,观测加筋路堤在施工过程中的应力分布和变形情况。 首次使用塑性应变计粘贴在现场土工格栅上,成功地监测到高填方加筋土路堤在施工过程中的侧向应力变化规律,侧向应变(με)和填土厚度(h)可以用对数曲线表示:με=aln(h)+b。同时对北张沟高填方加筋土路堤的不同部位埋设了沉降标、正向和侧向压力盒进行现场观测。根据压力盒测试结果表明,测量值往往比实际的理论计算值小,填土的竖向和侧向土压力与填土厚度可以用幂次型曲线表示:σ=ah~b愈向沟谷中心部位,土压力值愈小,愈向沟谷边缘,土压力数值越大,说明沟谷边坡具有明显的卸荷作用;根据施工期和工后期的沉降变形监测数据,对路堤内各测点的竖向沉降随时间的变化规律进行了数理统计系统分析和总结,工后期路面沉降和时间关系可用对数曲线表示:S=aln(t)+b,并根据此沉降规律对高填方加筋土路堤的工后沉降进行了预测。 在以上室内外试验的基础上,通过数值模拟分析,研究了加筋和未加筋高路堤在自重、地震作用下的应力和变形情况;冲沟地形中修筑涵洞时填土厚度、沟谷坡度、沟底宽度、涵洞上填方加筋与否对涵洞上土压力的影响;并在对高填方路堤中涵洞土压力及其土体变形的影响因素和规律进行分析研究基础上,提出合理减小涵洞土压力的有效措施。 首次利用模糊信息优化处理的基本理论(信息扩散、模糊近似推论、信息集中),建立加筋高路堤稳定性的分类及评价指标的信息矩阵,并对北张沟加筋高填方路堤进行稳定性评价。 最后,针对高填方加筋土路堤的病害提出防治措施,并对高填方加筋土路堤和桥跨进行技术和经济对比。 鉴于祁(县)~临(汾)高速公路北张沟高填方路堤高达62m,在国内尚属首次建设。项目研究开展的工作和取得的成果具有非常重要的理论价值和现实工程意义。

张丽萍[5]2005年在《黄土高路堤稳定性研究》文中提出在黄土地区修筑高等级公路,由于黄土特殊的性质和复杂的地质、地理因素,许多路段不可避免地出现了高填的路基。于是高路堤稳定性分析就成了当前面临的主要问题之一,它包括路堤沉降和边坡稳定两个方面。 本文通过室内试验研究了压实黄土的变形、强度特性。从击实黄土的室内三轴压缩试验可以得出,随着压实度K的增大,压实黄土的内聚力c增大很多,而内摩擦角φ的增大幅度相对较小。通过双线法得出不同压实程度(干密度)下的压力与湿陷系数关系图可以看出,击实黄土在击实不充分的情况下仍具有湿陷性。若以200KPa下的湿陷系数为0.015为评判标准,本文所用土样干密度小于1.62g/cm~3对应压实度小于95%时具有湿陷性。 由于现有《公路路基设计规范》对20m以上的路堤的边坡形式和坡度没有明确规定。本文根据路堤填土室内试验结果,结合已有黄土高路堤土性参数,通过极限平衡分析法和弹塑性有限元强度折减法对黄土地区高路堤边坡在不同土性参数、坡型、坡高、坡度时的稳定性进行分析,并结合黄土高路堤边坡大量实际存在的边坡形式,在满足稳定性要求的基础上,结合经济性,提出一套适合黄土高填方路堤的合理、切实可行的断面形式。 用有限元法模拟黄土高路堤施工填筑过程,得出黄土高路堤的沉降变形规律以及黄土高路堤沉降的影响因素包括路堤高度,填土容重,填土回弹模量,地基土变形模量等。越靠近路堤中心线,沉降越大;越偏离路堤中线,沉降越小即沿横断面方向沉降曲线呈盆状。路堤的最终沉降最大值发生在路堤顶部即路表。随着路堤高度,填土容重的增加,路表沉降量和不均匀沉降率都随之增大。随着地基土变形模量和填土回弹模量的增大,路表沉降量和不均匀沉降率都随之减小,填土回弹模量比地基土变形模量的影响显著。黄土高路堤自身压缩量占路堤总沉降量10%左右,是不容忽视的。

侯亚玲[6]2016年在《适用于黄土填料高填方路堤的沉降计算方法》文中指出随着我国经济持续增长,高速公路工程快速发展,在山区建设时,高填方路堤结构形式不可避免,成为道路工程中常见的形式之一,以黄土为主要填料的高填方路堤也常常出现。对于高填方路堤,在填料自重作用下引起的的堤身压缩量也不容忽视。因此,为保证路堤安全运行,有必要对高填方路堤的自身沉降进行研究。国内外大量学者已对路基的沉降计算方法有了一定研究,但针对黄土填料高填方路堤的沉降计算方法还未有统一、完善、可靠的理论计算方法,还需进一步研究与探讨。本文为探究黄土填料高填方路堤沉降的准确计算方法,以山西太原阎家峰高填方路堤为依托,总结前人研究成果的基础上,主要分别从室内土工试验、现场原位沉降监测、有限元模拟分析三方面展开研究工作。具体内容及结论如下:1.黄土填料的变形特性。对压实黄土进行了击实试验、固结压缩试验等来分析黄土填料的力学特性,研究了压实黄土的各项物理指标和变形参数。分析了含水量与压力对黄土填料压缩变形系数的影响,随着含水量、压力的增大,压缩变形系数增加。2.Es-P曲线幂函数拟合公式。通过整理大量压缩试验数据,对压缩模量与各级压力关系曲线分别用对数函数、幂函数、线性函数进行拟合。拟合结果表明:用幂函数拟合的Es-P关系曲线,相关性最好,与实际的Es-P曲线最为符合,用幂函数拟合的公式表示为Es=aPb。3.黄土高填方路堤自身沉降计算公式。分析总结了常用计算方法的不足和缺陷,应用压缩模量与压力Es-P幂函数拟合公式,考虑了路堤分层填筑的特点及压缩模量随实际压力区间变化的规律,提出了一种基于幂函数拟合Es-P曲线的分层总和法计算方法。4.黄土高填方路堤沉降的原位监测。对路堤进行了长达约400天的沉降原位监测,并采集了大量的实测数据,探讨黄土高填方路堤的沉降变形规律,并与沉降计算值进行了比较、分析。通过实测值与计算值比值结果,提出了适合本黄土填料高填方路堤的与填方深度有关的沉降修正系数公式:。从而使修正后的幂函数分层总和法,可作为一种简便、可靠且在类似黄土填料高填方路堤沉降计算中值得推广的实用方法。5.有限元补充分析高填方路堤的沉降规律。运用ABAQUS有限元软件建立了实际工程的路堤模型,对黄土填料高填方路堤的沉降变形与规律进行了有限元补充分析。模拟分析发现:路堤的竖向位移在中心点处变形最大,且变形最大位置在距路堤底部1/3~1/2处。路堤边坡的侧向位移沿路堤高度呈近似“抛物线”变化的形式,最大侧向变形发生在靠近路堤边坡距底部1/3~1/2位置处。通过运用有限元模拟路堤的分层填筑过程,对于指导高填方路基的设计与修建及其沉降控制提供了重要的参考价值。

辛平[7]2000年在《黄土填方路堤稳定性研究》文中研究表明对甘肃263座黄土高填方公路路基进行了调查,并在东西长约1000km范围里,选择了1956~1990年间修建的4座典型高填方路堤,沿填土全高度钻探取样,在公路沿线共采集了340余组土样,分别进行了原状土和击实土的物理力学性质试验。同时,在实地进行了压路机压实和强夯击实试验。在此基础上,比较和探讨了原状黄土和击实黄土的性质,分析了黄土高路堤现状和病害,拟订了已建路堤稳定性评价及新建路堤的沉陷和稳定性计算方法,总结了修建黄土高路堤的经验及施工要点。

薛凯元[8]2015年在《适于黄土填料高填方路堤综合压实技术的应用研究》文中研究表明随着我国经济的高速发展,我国西部地区尤其是山西地区高等级公路的建设速度逐渐加快、规模迅速增大。由于地形、地貌复杂,使的这些地区高等级公路面临许多设计以及施工中的技术难题,再加上高等级公路线性指标要求高,使得高填方与深挖现象不可避免,黄土填料高填方路堤大量出现。现代交通运输具有大密度、高速度、重荷载的特点,现代交通运输对高填方路堤结构层的要求也越来越高。为了改善高填方路堤的行车条件,确保车辆的行驶安全,高填方路堤必须保持足够的平整度、强度、刚度与稳定性。实践证明,按照高标准对高填方路堤进行压实,是提高路堤填料密实度,确保路堤具有足够强度与稳定性的一项最有效的技术措施。然而,传统的振动、冲击等压实方法在施工场地与工期的限制下并不能有效的对高填方路堤进行压实。故而需要更新压实技术、强化压实过程,进一步探讨和研究一种满足黄土填料高填方路堤的综合压实技术,这对提高压实质量和压实效率具有重要的现实意义。本文以太原市太行路阎家峰路段为工程应用对象,提出并应用一种适于黄土填料高填方路堤的分层碾压与重锤补夯相结合的综合压实技术。首先通过室内土工实验分析黄土填料的击实特性、压实度、湿陷性与压缩性等性质;其次通过现场深层沉降监测等手段,研究横向典型断面与纵向典型断面总沉降量与填方体的压缩量的沉降变形规律;再次通过填筑高度相同而所处地形不同的两个断面的沉降变化规律来研究地形对综合压实技术作用效果的影响;最后通过室内土工试验与现场沉降监测相结合的方式来研究高填方路堤黄土填料的压实特性、重锤补夯的强化机制及路基的综合压实效果。室内土工试验研究结果表明,分层碾压后的土体在重锤补夯作用之后其压实度、压缩模量等得到进一步提高,且随填方深度呈周期性的半波式曲线变化形态。黄土填料高填方路堤的湿陷性已基本消除;现场沉降监测及分析结果表明,高填方路堤的工后沉降量显著减小,与常规的分层碾压方法相比可减小沉降量20%以上,且路堤的工后沉降经过较短的时间就可达到变形稳定;工后沉降量以路堤沉降量为主,填方体的压缩量与高填方路堤总的沉降量很接近,下层地基的沉降量占路基总沉降量的15%以下;压实的过程中要特别关注“U”型弧面,提高弧面处路堤填方体的压实度等相关参数。

肖尊群[9]2011年在《重载铁路路基状态评估系统研究》文中指出既有重载铁路在使用过程中,基床、路堤、支挡等附属结构的病害逐年增多,严重影响了既有线路的安全使用。通过对现场调查、实时监测、物探检测等方法获得的第一手路基资料的处理,进行既有线路路基的状态评估,对于线路的日常维护和扩能改造具有十分重要的意义。目前,我国既有重载线路路基状态评估的研究较少,评估方法单一,经验性和主观性较大。本文以朔黄铁路为研究对象,进行既有重载铁路路基状态评估系统研究,主要完成了以下几方面内容:建立既有线路路基状态评估系统HRRAS的总体框架。系统按模块化设计,利用计算机模拟专家的决策机理,分别对基床、路堤、支挡、过渡段建立评估子模块,形成线路、区段、里程、评估点4级评估模式,并在路基变形监测数据的分析和预测的基础上,建立区段、里程、评估点三级路基变形预警模型。针对目前路基状态评估中技术状态等级划分研究不足的问题,在考虑路基技术状态等级划分的基本特征的同时,结合现有规范、工程经验等资料,定制了切实可行的既有线路路基技术状态等级评定标准。与现有规范相比,该评定体系以系统运算结果为依据,降低了人为主观经验对评估结果的影响。建立了具有层次结构的评估指标体系:包括基床指标体系、路堤指标体系、路桥过渡段指标体系、路涵过渡段指标体系和支挡结构稳定性评估指标。根据评估指标的特点选取包括极限平衡理论、数理统计理论、模糊神经网络在内的计算方法。针对既有线路高填方路堤,建立以安全系数和可靠度指标双指标评价模式,以简化Bishop法建立高填方路堤可靠度计算模型。针对路堤支挡结构,建立考虑计算参数模糊性和随机性的模糊随机可靠度计算方法,并以刚性抗滑桩为例,阐述建模思路和参数选取,论证其在路堤支挡结构评估中的可行性。采用曲线拟合法,建立基于长期监测数据的路基变形预测与评估的数据库存储平台,选取双曲线法、指数曲线、星野法、Asaoka法、抛物线法等5种拟合预测曲线。实现了既有监测数据分析、路基横断面沉降预测分析、纵断面路基沉降预测分析、“里程”或“区段”变形预警等功能。根据基床潜在病害评估指标、基床承载力指标、路堤潜在病害评估指标的具体特征,研究了在评估系统中该三类评估指标的知识表示形式、有关的模糊化隶属度函数形式、定性和定量指标数据预处理的方式。然后结合评价指标体系的层次划分结构,通过编程实现该评估功能。应用VB程序语言编制既有重载铁路路基状态评估系统软件通过现场路基检测试验和评估区段路基调查结果,对评估区段的朔黄铁路路基评估参数进行采集,利用评估系统对评估“区段”路基状态进行评估。同时,通过对某工点加固前和加固后路基状态的评估对比,对加固效果进行评判,对评估结果进行讨论,验证了系统的科学性。

张卫兵[10]2007年在《黄土高填方路堤沉降变形规律与计算方法的研究》文中指出受自然条件和地理特点的制约,西部山区高等级公路建设中出现了大量的黄土高路堤。由此而引发的高路堤沉降变形问题始终备受学术界及工程技术人员的重视。本文在总结国内外研究现状的基础上,围绕黄土高路堤的沉降变形规律、沉降影响因素和沉降计算等问题,以三处典型黄土高路堤原位试验为依托,结合室内试验、离心模型试验及有限元仿真分析等手段开展了以下研究工作:1.路堤压实黄土蠕变特性研究。通过一维固结试验,研究压实黄土在各种情况下的次固结特性,探讨了固结状态、加载时间、加载比对压实黄土次固结系数的影响,揭示了次固结系数与压缩指数间的关系。试验结果表明,随着固结压力的变化,压实黄土的次固结系数表现出与当前应力状态有关的变化规律。当处于正常固结状态时,次固结系数近似为一常数,且次固结系数与压缩指数具有很好的相关性;而当超载预压处理后,次固结系数随超载比和超载作用时间不同而变化。其次,进行了不同压实度、不同含水量情况下一维蠕变试验,研究了高路堤填土在高应力下的流变特性,在Kelvin模型基础上得出了变形随时间和应力变化的计算模型。2.以三处黄土高路堤为载体,开展了黄土高路堤沉降原位试验研究。试验中通过布置沉降杯和压力盒等测试元件,对路堤施工及工后各过程中路堤横断面、填挖交界处,以及路堤填土层间土压力与位移的变化规律进行了现场实测和分析。并在此基础上对黄土高路堤的沉降组成进行了研究。3.借助离心试验手段,通过不同路堤断面形式,不同地形条件下的10组离心模型试验,着重对黄土高路堤沉降变过程、空间效应对沉降变形规律的影响及黄土高路堤的湿化特性进行了研究。分析了加载期与稳定期沉降变化规律及其构成变化,并与原位试验进行对比。4.基于MARC有限元软件,从填土高度、边坡形式、路堤与地基模量、模量比及填土泊松比等方面对路堤沉降的影响展开深入的探讨,并分析了各因素对高路堤沉降构成的影响。同时对空间效应的影响及路堤的湿化性状进行了数值仿真分析。结果表明,路堤沉降的组成除地基沉降外,主要是路堤自身的压缩变形量,而由填土高度、土体泊松比及路堤边坡形式等因素引起的侧向变形对路堤沉降也有较大的影响。空间效应对路堤沉降及土体应力分布产生一定影响,湿化将引起路堤局部应力水平的提高,从而产生边坡失稳。5.黄土高路堤自身压缩沉降计算及工后蠕变计算的研究。首先在一维分层总和法中引入压缩模量随填土应力变化时的修正表达式,使路堤沉降计算时能够考虑到不同土层压缩模量因填土荷载增加的变化的情况:其次针对高路堤填土变形的特性,提出了侧向变形影响的修正系数K表达式,使得高路堤沉降与路堤高度、边坡形式及填土特性建立了联系;最后结合室内试验成果给出了计算黄土高路堤工后蠕变沉降的实用计算方法。并将模型计算结果其与现场实测、模型试验及有限元计算结果进行了对比,验证了计算方法的可靠性。论文研究明确了黄土高路堤的沉降构成,分析描述了黄土高路堤的沉降变形及其发展变化特征,基本解决了黄土高路堤的沉降计算问题,对今后的设计和施工具有重要的指导作用。

参考文献:

[1]. 适用于黄土高填方路堤工后沉降规律的Logistic-Hyperbola组合预测模型研究[D]. 王鹏. 太原理工大学. 2018

[2]. 土工合成材料的加筋应用研究[D]. 田蓉. 长安大学. 2006

[3]. 土工合成材料在高填方路堤中的加筋应用研究[D]. 何欢. 北京工业大学. 2005

[4]. 黄土地区高填方加筋土路堤变形与稳定性研究[D]. 谢婉丽. 西北大学. 2004

[5]. 黄土高路堤稳定性研究[D]. 张丽萍. 长安大学. 2005

[6]. 适用于黄土填料高填方路堤的沉降计算方法[D]. 侯亚玲. 太原理工大学. 2016

[7]. 黄土填方路堤稳定性研究[D]. 辛平. 长安大学. 2000

[8]. 适于黄土填料高填方路堤综合压实技术的应用研究[D]. 薛凯元. 太原理工大学. 2015

[9]. 重载铁路路基状态评估系统研究[D]. 肖尊群. 中南大学. 2011

[10]. 黄土高填方路堤沉降变形规律与计算方法的研究[D]. 张卫兵. 长安大学. 2007

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黄土填方路堤稳定性研究
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