膨脹土路堤沉降變形的監(jiān)測分析與數(shù)值模擬.pdf

1、膨脹土的CBR強度低，天然含水率常較高，通常不宜直接用來填筑路基，膨脹土地區(qū)筑路往往將開挖的膨脹土作廢方處理，造成沿線自然生態(tài)環(huán)境的極大破壞和工程投資大為增加。為此，結(jié)合西部膨脹土項目的開展，長沙理工大學在廣西南友路成功修筑膨脹土填芯路堤并提出物理處治技術(shù)。為驗證其合理與有效性，本文以該路堤為研究對象，采取現(xiàn)場監(jiān)測、室內(nèi)外試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，開展膨脹土路堤沉降變形及穩(wěn)定性分析。 首先介紹了“非膨脹性粘土包邊"物理處治膨脹

2、土路堤的基本概況，對試驗路段進行的監(jiān)測方案設(shè)計以及路堤內(nèi)各層位的沉降、側(cè)向位移及含水率變化的跟蹤觀測結(jié)果，通過分析整理監(jiān)測數(shù)據(jù)，獲得了該路堤的實際沉降量。 采取室內(nèi)常規(guī)試驗、三軸試驗及室外試驗相結(jié)合，獲得膨脹土強度參數(shù)c，Φ值隨含水率變化規(guī)律，經(jīng)回歸得到彈性模量與泊松比隨上覆壓力和含水率變化的函數(shù)表達式，為采用不同本構(gòu)模型進行分析，開展數(shù)值模擬，提供了符合實際的參數(shù)。 運用FLAC有限差分法軟件，采用Mohr-Coulo

3、mb和Duncan-Chang兩類本構(gòu)模型，通過逐級加荷和一次性加荷兩種加載方式，對物理處治路堤自身的沉降變形進行數(shù)值計算，并將計算結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果作對比分析，確定與實測相符合的數(shù)值模型和計算方法作為膨脹土填芯路堤沉降分析的合適計算模式和方法。同時采用強度折減法分析了路堤邊坡的穩(wěn)定性。 通過對膨脹土路堤合理填芯高度的影響因素分析，并借鑒已有研究提出的路堤允許沉降控制方法，采用研究確定的計算模型和方法進行試算，獲得路堤最大沉降量