基于離心模型試驗(yàn)的路橋變形耦合特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、橋梁、隧道、涵洞和路基共同組成了線路的整體。當(dāng)路基與剛性結(jié)構(gòu)物接續(xù)時(shí)，因柔性路基填方與剛性結(jié)構(gòu)物的剛度差異和兩者在變形特性存在明顯的不同，列車通過時(shí)極易產(chǎn)生線路不平順性問題，尤其與路基和橋臺(tái)連接處出現(xiàn)的病害最為嚴(yán)重和復(fù)雜，是整個(gè)線路最薄弱的環(huán)節(jié)，如何做好兩者之間沉降均勻過渡一直是工程建設(shè)的難題。通過調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)，以往進(jìn)行過渡段問題的研究時(shí)多將路和橋兩種不同的結(jié)構(gòu)物分開來研究，并未對(duì)路、橋的整體性能進(jìn)行綜合的評(píng)價(jià)。因此，過渡段設(shè)計(jì)時(shí)缺乏統(tǒng)

2、一的參數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致了路橋間的“不連續(xù)”。本文在高速鐵路不同結(jié)構(gòu)物均勻過渡段技術(shù)措施的試驗(yàn)研究項(xiàng)目的支持下開展了松軟土地基路橋過渡段離心模型試驗(yàn)?；陔x心模型試驗(yàn)的成果進(jìn)行了路橋變形耦合特性的三維數(shù)值仿真分析，主要得出以下結(jié)論：
　　(1)過渡段路基沉降與時(shí)間的關(guān)系曲線可以用S型成長(zhǎng)的Weibull2模型預(yù)測(cè)。本文所建立的三維仿真模型來分析兩種不同結(jié)構(gòu)物相互作用特性的技術(shù)路線是可行的；
　　(2)飽和松軟土地基強(qiáng)度較低，荷

3、載加載時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的瞬時(shí)沉降，臺(tái)頂會(huì)朝填土方向發(fā)生明顯傾斜。在實(shí)際工程中針對(duì)松軟土地基宜采取堆載預(yù)壓等手段進(jìn)行排水固結(jié)，待地基強(qiáng)度有所提高后再進(jìn)行橋臺(tái)施工和過渡段路基填筑，以減小地基的瞬時(shí)沉降量，以及臺(tái)后路基填筑對(duì)橋臺(tái)變形產(chǎn)生的不利影響；
　　(3)隨地基處理程度的加強(qiáng)，距離臺(tái)背不同位置處路基面沉降逐漸減小，但各斷面敏感程度不同。離臺(tái)背距離越近，路基面的沉降坡度越大。因此，建議過渡段地基處理宜采用變樁距或者變樁長(zhǎng)法設(shè)計(jì)，重點(diǎn)加強(qiáng)近

4、臺(tái)背范圍內(nèi)的沉降控制；
　　(4)路橋交界處會(huì)存在差異沉降(臺(tái)背錯(cuò)臺(tái))，且差異沉降值隨著過渡段地基樁間距的增大而增大，高速鐵路對(duì)線路的平順性要求較高，因此，有必要在橋頭設(shè)置搭板將路橋交界處的臺(tái)階式跳躍沉降變成連續(xù)斜坡式沉降，達(dá)到消除或減弱橋頭跳車的危害；
　　(5)過大的路基差異變形會(huì)影響線路結(jié)構(gòu)剛度(路基后期剛度)的合理匹配問題；另一方面，橋臺(tái)轉(zhuǎn)角、傾斜方向和水平位移均與過渡段路基收斂沉降值大小有直接關(guān)聯(lián)；綜合考慮，建議臺(tái)