高速公路路基拓寬泡沫輕質(zhì)混凝土離心模型試驗研究.pdf

1、泡沫輕質(zhì)混凝土作為一種新型材料，因其具有多孔性、輕質(zhì)性、密度和強度可調(diào)節(jié)性、耐久性、以及良好的施工性、硬化后可自立等優(yōu)良特性，適用于解決高速公路拓寬路基不均勻沉降問題，具有良好的工程應(yīng)用前景。
　　針對目前高速公路路基拓寬工程遇到的沉降不均勻問題，本文利用泡沫輕質(zhì)混凝土新型材料，運用室內(nèi)試驗、數(shù)值模擬和離心試驗等方法，對泡沫輕質(zhì)混凝土進行了一系列研究，主要的研究內(nèi)容及取得的研究成果有:
　　(1)通過無側(cè)限抗壓強度試驗，研究

2、泡沫輕質(zhì)混凝土應(yīng)力-應(yīng)變特性，以及無側(cè)限抗壓強度、彈性模量等參數(shù)與濕密度之間的關(guān)系。隨著濕密度增加，其標準化應(yīng)力-應(yīng)變曲線的變化模式從點屈服逐漸過渡到振蕩屈服;抗壓強度和彈性模量也逐漸增大。濕密度為700kg/m3的泡沫輕質(zhì)混凝土其抗壓強度可達到1.0MPa，能夠滿足高速公路拓寬填料要求標準。試驗所得泡沫輕質(zhì)混凝土力學(xué)參數(shù)，為公路拓寬路基沉降預(yù)測、應(yīng)力計算、數(shù)值模擬等提供可靠依據(jù)。
　　(2)采用數(shù)值分析的方法，研究了高速公路路基

3、拓寬全階段新老路基的力學(xué)表現(xiàn)。計算表明，由于泡沫輕質(zhì)混凝土自重輕，能夠有效改善新建路基段受力條件，降低附加沉降，新老路基差異沉降也隨之減少，新老路基側(cè)向位移回縮量降低，減少對下部地基土體的孔壓擾動，固結(jié)沉降量小，改善了下部土體受力情況。
　　(3)采用離心試驗技術(shù)，對數(shù)值模擬的工況進行離心再現(xiàn)，模擬多年運營期的路基沉降過程。數(shù)據(jù)表明，泡沫輕質(zhì)混凝土沉降規(guī)律與普通填料相似，整體上表現(xiàn)為混凝土結(jié)構(gòu)特性。工后沉降方面，拓寬路基繞老路基坡

4、腳做類似“剛體”轉(zhuǎn)動，其穩(wěn)定速度更為迅速。對于下部地基土壓力，因其自重荷載與斷面結(jié)構(gòu)形式的影響，拓寬段地基土體內(nèi)部土壓力顯著減小，對老路基區(qū)域的影響也十分微弱，結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性好。
　　(4)通過對泡沫輕質(zhì)混凝土的上述實驗，對比發(fā)現(xiàn)其在高速公路路基拓寬中具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，能夠很好的處理新老路基差異沉降，減少由于拓寬帶來的地基土體側(cè)移量，改善地基土受力特性，降低對于土體孔壓擾動，提高結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，是一種性能優(yōu)良的高速公路拓寬路基填