粉性土路基變形沉降的有限元分析.pdf

1、黃泛區(qū)粉性土是沿黃公路工程建設(shè)中最主要的路基填料，級(jí)配不良，具有難壓實(shí)和壓實(shí)后易變形的特點(diǎn)。黃泛平原高速公路基本采用半剛性路面結(jié)構(gòu)，因此路基的變形是導(dǎo)致路面早期破壞的重要因素之一。公路工程界對(duì)路基的沉降變形問(wèn)題研究還不十分深入。高速公路的快速發(fā)展，對(duì)其路基不可能預(yù)留充分的固結(jié)沉降時(shí)間，這就要求對(duì)運(yùn)營(yíng)期的路基沉降變形實(shí)施有效的預(yù)控手段。對(duì)黃泛區(qū)粉性土路堤在不同行車(chē)荷載、不同壓實(shí)度、不同填筑高度下的沉降變形狀況，用有限元方法進(jìn)行計(jì)算分析，進(jìn)

2、而提出粉性土路堤設(shè)計(jì)指標(biāo)、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)建議是十分必要的，對(duì)我省黃泛區(qū)的高速公路建設(shè)具有重大的理論和工程實(shí)踐意義。 由于粉性土的性態(tài)十分復(fù)雜，理論解析法求解路基變形問(wèn)題困難很大，有限元法是求解復(fù)雜土力學(xué)問(wèn)題的有力工具。為解決路基土力學(xué)課題，分析時(shí)多采用與巖土材料力學(xué)性質(zhì)相適應(yīng)的彈性、粘彈性以及塑性理論。路堤作為帶狀構(gòu)造物，其變形主要為豎向變形，在分析中將其視為平面應(yīng)變問(wèn)題。本文采用典型的路基斷面和路面結(jié)構(gòu)形式，用有限元方法分析路堤在

3、不同行車(chē)荷載、不同壓實(shí)度、不同填筑高度下的沉降變形狀況，對(duì)比了部頒壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)化壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，超載以及固結(jié)沉降對(duì)路堤變形的影響。分析計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)：路堤內(nèi)應(yīng)力和變形隨填筑高度逐步增大，當(dāng)路堤填高大于8m時(shí)路基頂面彎沉就超過(guò)了半剛性瀝青路面對(duì)其的要求。車(chē)輛荷載應(yīng)是影響路堤變形、應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)的主要因素，超限車(chē)是影響路堤變形的關(guān)鍵因素，會(huì)導(dǎo)致基層板底的彎拉應(yīng)力急增，使路面始終處于疲勞彎拉狀態(tài)。固結(jié)沉降對(duì)透水性好的粉性土路堤的作用較大，是影響路堤