文档介绍：位论文学黄土路堤变形特性及沉降规律研究整盎叁鲎堕垒鲨塾蕉堕整圭毯堇墨壁答辩委员会主席惑丝苤鏊拯蓥良茎王方杰指导教师姓名申请学位级别亟±专业名称论文答辩日期评阅人墨垒昼型塾筮二零零五年六月塾撞论文提交日期』篮:§:
摘要针对黄土地区高等级公路路堤沉降问题,本文通过查阅大量国内外文献,掌握了有关该问题的国内外研究现状及动态。鉴于黄土具有特殊的工程性质,本文通过大量室内试验系统研究了黄土的击实特性、压缩变形特性及湿陷变形特性:通过有限元数值分析和现场试验探讨了黄土路堤表面沉降分布规律及影响因素:考虑时间、压实度和填土高度对路堤沉降的影响,利用室内沉降模拟试验研究了黄土路堤沉降规律,得到了沉降一时间拟合曲线方程,分析了不同压实标准下路堤沉降量的大小,并与有限元数值解进行对比分析,同时,建立了黄土路堤沉降量与填土高度之间的经验回归公式。在此基础上,分别就公路设计和施工阶段提出了相应的设计方法和工程措旌,旨在减小黄土路堤沉降,提高黄土地区高等级公路的使用质量和寿命。关键词:黄土路堤有限元变形特性设计沉降规律沉降模拟试验施工
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第一章绪论§卜问题的提出由于高等级公路线形指标要求高,高填深挖现象不可避免。受黄土的特性影年拢醒胱龀隽思涌煳鞑康厍7⒌闹卮笳铰跃霾摺<涌炜7⑽部地区,对于推进全国的改革开放和社会主义建设,保持党和国家的长治久安,是一个全局性的发展战略,不仅具有重大的经济意义,而且具有重大的政治和社会意义。在年鹿裨何鞑康厍7⒘斓夹∽檎倏5奈鞑康厍7⒒嵋上,国务院对加快西部地区发展的基本思路和战略任务作了具体的部署。其中加快西部地区的基础设施建设成为第一任务,而公路建设成为开发西部,加快基础设施建设中的重点,摆在了第一位。目前西部地区公路“一差两低三不足”的问题依然存在:~差是路网行车条件差;两低为技术等级和通达水平低:三不足是公路建设资金不足,自我发展能力不足,支持保障力度不足。西部省市区中,陕西、宁夏、甘肃、青海等地分布着大面积黄土,占我国黄土总面积的一半以上。按照西部大开发的计划,将建设连通西部地区的条国道主干线,全长约虼耍谖蠢醇改曛校鞑炕仆恋厍ɑ嵝藿多条高等级公路,为该地区的经济发展起到积极的促进作用。响,黄土地区公路路基在各种自然因素,尤其是荷载及雨水作用下,易产生各种病害,如坑凹、起拱、接缝台阶、碾压车辙、桥头或涵洞两端路面沉降等,影响公路的正常使用,造成了巨大的经济损失。本文通过调查发现,黄土地区高等级公路路堤常见的病害有:路堤或基底沉陷、边坡表面滑溜、路堤局部的滑坍、高边坡滑坡、路基整体的滑动等。其中,某些工程竣工通车后,在很短的时间内个月或年械穆范斡绕涫歉咛罘铰范纬鱿至嗣飨缘牟痪瘸两尤以纵向不均匀沉降居多鹇访孀菹蛄逊臁⒕植砍料莸炔『ξ侍狻@纾何髁俑速公路獽路段最大沉降量超过寐范嗡湟淹ü喙嘧桩进行局部加固,路基沉降仍在发展,已影响行车速度和安全;西铜~级公路獽段,路基最大沉降量达,已经多次采用加铺沥青混凝土面层进行找平,但目前沉降还在发展;在建的禹门口一阎良高速公路在
堡一§卜谕庋芯肯肿式中:彳、曰——试验参数。压密变形又表现为压缩变形和湿陷变形。土的压缩变形特性可以通过常规的单轴~高路堤路段,路面铺筑前因桥背处产生了较大筹异沉降而由此可见,在黄土地区公路建设及使用过程中,路基沉降病害是普遍存在的,而具有很大的破坏性。对上述黄土地区公路病害初步分析认为:黄土路基产生均匀沉降的原因有设计考虑不周,施工控制不当,沿线工程地质条件差,地基处治不合理,填土压实不足等,但主要还在于黄土的特殊工程性质所致。现行的公路路基设计、施工技术规范制定的依据多数是引用我国东部地区公路路基设计、施工的研究成果,在黄土地区公路建设的过程中,如果直接照搬非黄土地区的路基设计施工技术,既不切合实际也不尽合理。因此,研究提出适合黄土地区特点的路基设计施工技术是非常必要的,也是非常迫切的。本文作为交通部西部交通科技项目“黄土地区公路路基设计施工技术研究”的子课题之一,主要研究黄土地区填方路基的变形特性及沉降规律,旨在提出适合黄土地区特点的路基设计施工技术,减小黄土路基沉降,为黄土地区高等级公路建设服务。一、变形特性问题⒀顾醣湫翁匦黄土在天然状态下常处于欠压密状态,弹性变形极小,主要为压密变形,而压缩试验用单位压缩量、压缩系数和压缩模量等来表征,其实质为土的一维应力~应变关系。南京水利科学研究院魏汝龙教授和西安公路交通大学刘保健副教授研究表明:压实土压缩曲线的整个形状更符合双曲线特征,在侧限条件下,土的垂直压应力痛怪辈嘞抻Ρ洹甑墓叵担梢院芎玫赜盟吣夂希丛谀臣逗影响重塑黄土压缩变形特性的主要因素有压实度、含水量等。西安公路交通裂。载下:一錓“
大学钟厚冰研究认为,压缩模量随压实度的增加而增大,随含水量的增大而