壓實黃土路基變形影響因素的數(shù)值分析.pdf

1、眾所周知，壓實黃土路基在黃土地區(qū)公路應用非常廣泛。隨著通車里程迅速的增加和交通量的增長，壓實黃土路基在使用中出現(xiàn)了較多的問題，如地基沉陷、邊坡坍滑、路面翻漿等災害，導致公路使用壽命的減短。特別是經(jīng)過壓實處理的濕陷性黃土路基，在使用中出現(xiàn)的問題會更多。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)濟損失和維修費用也相當巨大。本文針對壓實黃土路基在行車動荷載作用下的變形進行了分析研究。
　　 路基土體的變形是行車動荷載長期作

2、用的結(jié)果，交通荷載產(chǎn)生機理是很復雜的。因此，在路基動力響應問題中首先要分析的是關于行車荷載的特征。本文通過現(xiàn)場試驗測試，統(tǒng)計和分析了行車動荷載的特征，著重考慮主要因素，經(jīng)過最優(yōu)化處理，得到用于數(shù)值計算的動荷載時程曲線。
　　 結(jié)合壓實黃土的特性，選擇了合理的材料模型，并且通過實驗獲得了模型參數(shù);根據(jù)實際情況，詳細討論并且選擇了合理的幾何模型。在此基礎上，通過有限元對行車動荷載作用下的壓實黃土路基動力響應的數(shù)值分析，得到了附加動應

3、力和動應變在壓實黃土路基中的分布規(guī)律以及路基位移的規(guī)律。
　　 本文的重點是在對壓實黃土路基變形破壞的眾多影響因素分析基礎之上，對不同狀態(tài)下的路基進行了數(shù)值分析，得到了一些有益的結(jié)論，這可用來估計在不同狀態(tài)下的豎向位移的變化。其中:壓實度是評判壓實黃土路基的最重要指標，黃土路基在不同壓實度下的豎向位移的變化趨勢可表示為:y=7.4362x2-15.515x+8.604。黃土的結(jié)構(gòu)對含水量的變化是非常敏感的，通過分析得出位移和含水

4、率之間的關系為: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題的首要原因。行車動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系為:y=0.1346 e0.0021x，與荷載次數(shù)之間的關系為: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黃土路基在不同壓實度、路基含水率、路面結(jié)構(gòu)以及荷載幅