西部黃土路基動力特性安定行為的試驗研究.pdf

1、“十二五”時期,是國家大力推進國民經濟建設和科技快速發(fā)展的關鍵時期,中國將繼續(xù)推進國家高速公路網的建設。隨著西部地區(qū)土地、礦產、地質、旅游等資源的開發(fā)與利用,對該地區(qū)的交通運輸提出了更大的需求。但是,西部地區(qū)黃土覆蓋廣泛,而且黃土的物理力學特性特殊,這對在西部地區(qū)修建高速公路提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。
　　在路基設計規(guī)范中,路基的設計主要從路基填料的選擇和壓實度來控制,卻沒有考慮填料隨著車輛荷載循環(huán)次數的增加表現出的變形特性。本文旨在通過

2、區(qū)域性黃土路基的動三軸試驗研究,為黃土路基的耐久性設計提供理論依據。
　　本文以西部高速公路典型路基路面結構形式為例,運用FLAC5.0軟件對高速公路車輛荷載在路面結構層與路基填料間的應力傳遞進行數值模擬。考慮到西部地區(qū)路基填料土體的物理力學性質,分析不同的路基填料種類對車輛荷載應力傳遞的影響。引入等效路面結構層的概念,分析當路基填料一定,路面結構層的等效模量和等效厚度對車輛荷載應力傳遞的影響。提出交通荷載擴散傳遞系數的概念,針對

3、西部地區(qū)常用的路面結構形式,建立車輛荷載應力傳遞系數隨路面結構層等效厚度、等效模量變化而變化的規(guī)律。進而,建立西部地區(qū)高速公路車輛荷載的應力傳遞模型,為研究路面-土基系統間的力學行為提供依據。
　　基于應力傳遞模型的研究,通過動三軸試驗模擬黃土路基的安定行為特性,研究車輛荷載作用引起的路基內部動應力、動應變的發(fā)展變化和擴散規(guī)律。運用安定行為理論,建立塑性安定界限、塑性蠕變安定界限與車輛荷載、車速、車流量、路基土填料物理力學特性等因