適用于黃土填料高填方路堤的沉降計算方法.pdf

1、隨著我國經濟持續(xù)增長，高速公路工程快速發(fā)展，在山區(qū)建設時，高填方路堤結構形式不可避免，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。國內外大量學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，總結前人研究成果的基礎上，主要分別從室內土工試驗、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。具體內容及結論如下：
　　1.黃土填料的變形特性。對壓實黃土進行了擊實試驗、固結壓縮試驗等來分析黃土填料的力學特性，研究了壓實黃土的各項物理指標和變形參數(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。擬合結果表明：用冪函數(shù)擬合的Es-P關系曲線，相關性最好，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。分析總結了常用計算方法的不足和缺陷，應用壓縮模量與壓力 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果，提出了適合本黃土填料高填方路堤的與填方深度有關的沉降修正系數(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。路堤邊坡的側向位移沿路堤高度呈近似“拋物線”變化的形式，最大側向變形發(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，對于指導高填方路基的設