黄土高填方路堤沉降变形规律与计算方法的研究.pdf

港孝夫海博士学位论文黄土高填方路堤沉降变形规律与计算方法的研究导师姓名职称论文提交日期学位授予单位张卫兵教授徐志胜分类号:籙申请学位级别谢永利答辩委员会主席王晓谋教授博导学位论文评阅人党发宁刘建坤张起森刘保健狟
要摘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、离心模型试验及返萄故祷仆寥浔涮匦匝芯俊Mü晃探崾匝椋芯垦故祷仆猎诟髦智榭鱿的次固结特性,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,在模型基础匀仆粮呗返涛T靥澹U沽嘶仆粮呗返坛两翟皇匝檠芯俊J匝橹型ü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,土高路堤的沉降组成进行了研究。柚胄氖匝槭侄危ü煌返潭厦嫘问剑煌匦翁跫碌槔胄哪P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,并与原位试贛邢拊H砑犹钔粮叨取⒈咂滦问健⒙返逃氲鼗A俊⒛A勘燃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,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,从而产生有限元仿真分析等手段开展了以下研究工作: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、不同含水上得出了变形随时间和应力变化的计算模型。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。并在此基础上对黄验进行对比。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、土体泊边坡失稳。
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仆粮呗返套陨硌顾醭两导扑慵肮ず笕浔浼扑愕难芯俊J紫仍谝晃植阕芎头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泶锸剑沟酶呗返坛两涤肼返谈叨取⒈咂滦问郊疤钔撂匦越法。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。关键词:黄土高路堤,离心模型试验,数值仿真,现场测试,沉降变形,空间效应,
.瑃·,,甊,瓸..瑃,—痭瑃ぁ琧,瓼,.,
琋甌,...,.琣,.,琩,.,,甊,,,瑃,,.,瓸猣,疭甀瑃甌琧..甋..篖—
铷一伽叫拓丑邑俺蟛日力年/。月尸日论文独创性声明论文知识产权权属声明本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑纱妒辏琸月,
第一章绪论相对于低矮路堤而言,高填方路堤具有如下一些显著特剧:研究背景及意义随着国民经济的快速发展,带动了我国高速公路建设规模的迅速增大。尤其伴随西自然条件和地理特点的特殊性,使该地区公路建设面临许多设计和施工中的技术难题,特别是这些地区的道路工程,如黄土路基、软土路基、盐渍土路基、冻土路基等诸多技近年来,随着西部大开发的深入,高等级公路建设已延伸到相对落后、广阔的、沟壑纵横的西部山区。这些地区由于地形、地貌条件复杂,加之高等级公路线形指标要求高,使得高填深挖现象不可避免,因此高填方路堤就成为一种常见的结构形式,而且大高填方路堤的