壓實(shí)黃土路基變形影響因素的數(shù)值分析.pdf

1、眾所周知，壓實(shí)黃土路基在黃土地區(qū)公路應(yīng)用非常廣泛。隨著通車?yán)锍萄杆俚脑黾雍徒煌康脑鲩L(zhǎng)，壓實(shí)黃土路基在使用中出現(xiàn)了較多的問(wèn)題，如地基沉陷、邊坡坍滑、路面翻漿等災(zāi)害，導(dǎo)致公路使用壽命的減短。特別是經(jīng)過(guò)壓實(shí)處理的濕陷性黃土路基，在使用中出現(xiàn)的問(wèn)題會(huì)更多。隨后的道路維修工作不僅影響公路的正常使用，而且造成的經(jīng)濟(jì)損失和維修費(fèi)用也相當(dāng)巨大。本文針對(duì)壓實(shí)黃土路基在行車動(dòng)荷載作用下的變形進(jìn)行了分析研究。
　　 路基土體的變形是行車動(dòng)荷載長(zhǎng)期作

2、用的結(jié)果，交通荷載產(chǎn)生機(jī)理是很復(fù)雜的。因此，在路基動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題中首先要分析的是關(guān)于行車荷載的特征。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)試，統(tǒng)計(jì)和分析了行車動(dòng)荷載的特征，著重考慮主要因素，經(jīng)過(guò)最優(yōu)化處理，得到用于數(shù)值計(jì)算的動(dòng)荷載時(shí)程曲線。
　　 結(jié)合壓實(shí)黃土的特性，選擇了合理的材料模型，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得了模型參數(shù);根據(jù)實(shí)際情況，詳細(xì)討論并且選擇了合理的幾何模型。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)有限元對(duì)行車動(dòng)荷載作用下的壓實(shí)黃土路基動(dòng)力響應(yīng)的數(shù)值分析，得到了附加動(dòng)應(yīng)

3、力和動(dòng)應(yīng)變?cè)趬簩?shí)黃土路基中的分布規(guī)律以及路基位移的規(guī)律。
　　 本文的重點(diǎn)是在對(duì)壓實(shí)黃土路基變形破壞的眾多影響因素分析基礎(chǔ)之上，對(duì)不同狀態(tài)下的路基進(jìn)行了數(shù)值分析，得到了一些有益的結(jié)論，這可用來(lái)估計(jì)在不同狀態(tài)下的豎向位移的變化。其中:壓實(shí)度是評(píng)判壓實(shí)黃土路基的最重要指標(biāo)，黃土路基在不同壓實(shí)度下的豎向位移的變化趨勢(shì)可表示為:y=7.4362x2-15.515x+8.604。黃土的結(jié)構(gòu)對(duì)含水量的變化是非常敏感的，通過(guò)分析得出位移和含水

4、率之間的關(guān)系為:y=40.158x2-8.6119x+0.8684，可知路基含水率的影響是造成許多工程問(wèn)題的首要原因。行車動(dòng)荷載是影響公路路基變形最主要的原因之一，豎向位移和荷載幅值的關(guān)系為:y=0.1346 e0.0021x，與荷載次數(shù)之間的關(guān)系為:y=0.00482(lgx)3-0.4360(lgx)2+1.32661gx+0.6364。
　　 綜上所述，本文定量得到了壓實(shí)黃土路基在不同壓實(shí)度、路基含水率、路面結(jié)構(gòu)以及荷載幅