高速公路低路堤動力特性及變形控制技術(shù)研究.pdf

1、保護土地資源是我國一項基本國策，但高速公路路堤的建設則需要占用大量的土地資源，降低路堤高度是解決這對矛盾的主要途徑之一。但低路堤高速公路建設中仍然存在兩個關(guān)鍵技術(shù)問題:一是交通荷載沿深度的傳遞規(guī)律，已有文獻中交通荷載作用下地層中動應力的確定以數(shù)值計算方法和經(jīng)驗法為主，尚無明確的計算模型;二是交通荷載作用下地基土應力變形耦合的累計變形計算模型，土體的動模量不是一個常數(shù)，而是隨著加載次數(shù)的增加不斷減小，因此有必要建立應力變形耦合的累計變形計

2、算模型。針對上述兩個關(guān)鍵技術(shù)問題，本文以理論分析、數(shù)值計算、室內(nèi)試驗和現(xiàn)場測試相結(jié)合的手段，建立了交通荷載在地層中的傳遞模型以及交通荷載作用下地層的應力變形耦合的累計變形計算模型，并利用工程實例驗證了模型的有效性和準確性;并在此基礎上研究了“屏障層法”和剛性樁復合地基兩種方法低路堤高速公路地基加固措施，提出了相應的設計建議。論文的主要內(nèi)容總結(jié)如下:
　　(1)研究了交通荷載下地基土的動力特性，研究其主要影響因素及影響規(guī)律。利用數(shù)值

3、計算的方法分析了標準軸載條件下，交通荷載的影響深度、傳播規(guī)律及其主要影響因素，提出了標準軸載條件下交通荷載影響深度及傳播規(guī)律的計算模型;
　　(2)通過室內(nèi)動三軸試驗和動蠕變試驗，研究了連鹽高速公路地基土的動力特性，分析了圍壓、動應力比、偏壓固結(jié)比和加載頻率等諸多因素對土體動力特性的影響規(guī)律，獲得了試驗土樣的主要動力參數(shù)，分析了土體的動蠕變特性，為本文的后續(xù)研究提供準確參數(shù);
　　(3)利用現(xiàn)場測試的方法，分析了交通荷載引起

4、的豎向加速度沿地層深度的衰減特性?；贛atlab軟件編制了振動信號分析程序，進行了頻譜分析和濾波處理，研究得到了豎向加速度沿深度的衰減規(guī)律，與本文提出的交通荷載傳遞規(guī)律模型計算結(jié)果進行驗證分析，表明本文提出的交通荷載傳遞規(guī)律模型的有效性。此外，還利用相關(guān)文獻中的實測數(shù)據(jù)驗證了數(shù)值模型的合理性和準確性;
　　(4)提出了考慮到交通荷載下地基土動模量、應力歷史和動荷載傳遞規(guī)律等影響因素的地基土累計變形計算模型，更真實的反映交通荷載作

5、用下土層的變形特性。根據(jù)動三軸試驗中得到的動應力、加載次數(shù)與動應變之間的關(guān)系建立了隨交通荷載作用次數(shù)發(fā)展的累計變形計算模型，利用佐賀轄區(qū)內(nèi)公路以及連鹽高速公路低路堤段的沉降實測數(shù)據(jù)驗證了模型的準確性。
　　(5)利用數(shù)值計算的方法，研究了“屏障層”法和剛性樁復合地基法兩種加固技術(shù)在加固低路堤高速公路工程中的有效性，分析了層厚、布置位置、樁長、樁間距和樁徑等主要的設計參數(shù)對交通荷載影響深度及加固效果的影響規(guī)律，通過實體工程比較驗證了