適用于黃土填料高填方路堤的沉降計算方法.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟持續(xù)增長，高速公路工程快速發(fā)展，在山區(qū)建設(shè)時，高填方路堤結(jié)構(gòu)形式不可避免，成為道路工程中常見的形式之一，以黃土為主要填料的高填方路堤也常常出現(xiàn)。對于高填方路堤，在填料自重作用下引起的的堤身壓縮量也不容忽視。因此，為保證路堤安全運行，有必要對高填方路堤的自身沉降進行研究。國內(nèi)外大量學(xué)者已對路基的沉降計算方法有了一定研究，但針對黃土填料高填方路堤的沉降計算方法還未有統(tǒng)一、完善、可靠的理論計算方法，還需進一步研究與探討。
　

2、　本文為探究黃土填料高填方路堤沉降的準確計算方法，以山西太原閻家峰高填方路堤為依托，總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，主要分別從室內(nèi)土工試驗、現(xiàn)場原位沉降監(jiān)測、有限元模擬分析三方面展開研究工作。具體內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　1.黃土填料的變形特性。對壓實黃土進行了擊實試驗、固結(jié)壓縮試驗等來分析黃土填料的力學(xué)特性，研究了壓實黃土的各項物理指標(biāo)和變形參數(shù)。分析了含水量與壓力對黃土填料壓縮變形系數(shù)的影響，隨著含水量、壓力的增大，壓縮變形系數(shù)增加。<

3、br>　　2.Es-P曲線冪函數(shù)擬合公式。通過整理大量壓縮試驗數(shù)據(jù)，對壓縮模量與各級壓力關(guān)系曲線分別用對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、線性函數(shù)進行擬合。擬合結(jié)果表明：用冪函數(shù)擬合的Es-P關(guān)系曲線，相關(guān)性最好，與實際的Es-P曲線最為符合，用冪函數(shù)擬合的公式表示為Es=aPb。
　　3.黃土高填方路堤自身沉降計算公式。分析總結(jié)了常用計算方法的不足和缺陷，應(yīng)用壓縮模量與壓力 Es-P冪函數(shù)擬合公式，考慮了路堤分層填筑的特點及壓縮模量隨實際壓力區(qū)間

4、變化的規(guī)律，提出了一種基于冪函數(shù)擬合Es-P曲線的分層總和法計算方法。
　　4.黃土高填方路堤沉降的原位監(jiān)測。對路堤進行了長達約400天的沉降原位監(jiān)測，并采集了大量的實測數(shù)據(jù)，探討黃土高填方路堤的沉降變形規(guī)律，并與沉降計算值進行了比較、分析。通過實測值與計算值比值結(jié)果，提出了適合本黃土填料高填方路堤的與填方深度有關(guān)的沉降修正系數(shù)公式：。從而使修正后的冪函數(shù)分層總和法，可作為一種簡便、可靠且在類似黃土填料高填方路堤沉降計算中值得推廣

5、的實用方法。
　　5.有限元補充分析高填方路堤的沉降規(guī)律。運用ABAQUS有限元軟件建立了實際工程的路堤模型，對黃土填料高填方路堤的沉降變形與規(guī)律進行了有限元補充分析。模擬分析發(fā)現(xiàn)：路堤的豎向位移在中心點處變形最大，且變形最大位置在距路堤底部1／3～1／2處。路堤邊坡的側(cè)向位移沿路堤高度呈近似“拋物線”變化的形式，最大側(cè)向變形發(fā)生在靠近路堤邊坡距底部1／3～1／2位置處。通過運用有限元模擬路堤的分層填筑過程，對于指導(dǎo)高填方路基的設(shè)