高填方路堤下黃土地基沉降變形規(guī)律及處理技術(shù)研究.pdf

1、因自然條件和地理分布特征的制約與影響,黃土高路堤在山區(qū)高速公路建設(shè)中大量出現(xiàn)。由此而引發(fā)的路堤沉降變形問題始終備受學(xué)術(shù)界及工程技術(shù)人員的重視。本文在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,圍繞黃土高路堤的沉降變形規(guī)律、沉降影響因素分析和相關(guān)處治技術(shù)等問題,結(jié)合室內(nèi)試驗、離心模型試驗及有限元數(shù)值分析等手段開展了以下研究工作:
　　 1.通過一維固結(jié)試驗,研究壓實黃土在各種情況下的次固結(jié)特性,探討了固結(jié)狀態(tài)、加載時間、加載比對壓實黃土次

2、固結(jié)系數(shù)的影響,揭示了次固結(jié)系數(shù)與壓縮指數(shù)間的關(guān)系。試驗結(jié)果表明,隨著固結(jié)壓力的變化,壓實黃土的次固結(jié)系數(shù)表現(xiàn)出與當(dāng)前應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)的變化規(guī)律。當(dāng)處于正常固結(jié)狀態(tài)時,次固結(jié)系數(shù)近似為一常數(shù),且次固結(jié)系數(shù)與壓縮指數(shù)具有很好的相關(guān)性；而當(dāng)超載預(yù)壓處理后,次固結(jié)系數(shù)隨超載比和超載作用時間不同而變化。其次,進(jìn)行了不同壓實度、不同含水量情況下一維蠕變試驗,研究了高路堤填土在高應(yīng)力下的流變特性,在Kelvin模型基礎(chǔ)上得出了變形隨時間和應(yīng)力變化的計算

3、模型。
　　 2.借助離心試驗手段,通過不同路堤斷面形式下的離心模型試驗,著重對黃土高路堤沉降變過程進(jìn)行了研究。分析了加載期與穩(wěn)定期沉降變化規(guī)律及其構(gòu)成變化。
　　 3.基于MARC有限元軟件,從填土高度、邊坡形式、路堤與地基模量、模量比及填土泊松比等方面對路堤沉降的影響展開深入的探討,并分析了各因素對高路堤沉降構(gòu)成的影響。結(jié)果表明,路堤沉降的組成除地基沉降外,主要是路堤自身的壓縮變形量,而由填土高度、土體泊松比及路堤邊

4、坡形式等因素引起的側(cè)向變形對路堤沉降也有較大的影響。空間效應(yīng)對路堤沉降及土體應(yīng)力分布產(chǎn)生一定影響,濕化將引起路堤局部應(yīng)力水平的提高,從而產(chǎn)生邊坡失穩(wěn)。
　　 4.結(jié)合工程實例,借助數(shù)值仿真分析軟件,系統(tǒng)研究了強夯法處理高填方黃土地基的效果,研究結(jié)果表明2000kN·m夯擊能時,軟黃土地基最佳夯擊數(shù)為7～9擊；水平影響范圍為8m,有效處理深度為5.0m左右；僅適用于厚度較小的軟黃土地基。
　　 5.開展了土工格室墊層加固軟