交通荷載作用下黃河三角洲軟土地基沉降規(guī)律研究.pdf

1、由于高路堤帶來(lái)的用地矛盾及沉降問(wèn)題，國(guó)內(nèi)部分城市和地區(qū)已在高等級(jí)公路中采取了低路堤設(shè)計(jì)方案。但是對(duì)于低路堤，面臨的最大問(wèn)題就是交通荷載引起的累積沉降。黃河三角洲地區(qū)廣泛分布著以低液限粉土、含砂的亞粘土、粉砂土為主的沉積土，工程性質(zhì)差，有些地區(qū)甚至是欠固結(jié)土，沉降問(wèn)題尤為顯著，但是目前很少有學(xué)者研究。隨著黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)戰(zhàn)略的實(shí)施，對(duì)此地區(qū)道路軟土地基在交通荷載下的沉降和穩(wěn)定性的研究具有非常重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。

2、>　　 本課題利用室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、數(shù)值和理論分析開(kāi)展綜合研究。通過(guò)自行設(shè)計(jì)的交通荷載模擬系統(tǒng)，研究累積沉降、累積孔壓及殘余應(yīng)力等隨汽車作用次數(shù)的變化規(guī)律，以及車載等對(duì)它們的影響。通過(guò)調(diào)整錘的落距可以模擬不同大小的車載?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中分別研究了不同錘落距情況下累積沉降、超孔隙水壓力等隨加載次數(shù)的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)車載對(duì)軟弱土地基的累積沉降影響很大。同時(shí)對(duì)石灰土和預(yù)壓處治兩種地基進(jìn)行了試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)石灰土和預(yù)壓處治都能有效地減小地基累積沉降。

3、　　 采用Chai-Miura模型對(duì)新河（青濰界）至辛莊子高速公路壽光段軟弱土地基在交通荷載作用下的長(zhǎng)期累積沉降進(jìn)行了計(jì)算與分析。計(jì)算中用動(dòng)態(tài)有限差分法計(jì)算了車載引起的地基土體內(nèi)的動(dòng)應(yīng)力。計(jì)算結(jié)果表明，累積沉降在通車短時(shí)間內(nèi)增長(zhǎng)很快，但隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，其增長(zhǎng)速度越來(lái)越緩。另外計(jì)算表明：對(duì)低路堤，累積沉降是主要的。當(dāng)路堤高度小于1.5m時(shí)，地基累積沉降隨路基高度線性減小，但當(dāng)路堤高度大于1.5m時(shí)，累積沉降隨路基高度變化很小。所以從累積

4、沉降角度考慮，我們可以用1.5m作為低路堤的上限。超載會(huì)引起軟弱土地基嚴(yán)重的累積沉降，說(shuō)明限制超載車輛是減小累積沉降、延長(zhǎng)道路使用壽命的關(guān)鍵。同時(shí)也說(shuō)明，當(dāng)車載小于40kN時(shí)，交通荷載引起的累積沉降可以忽略，而不會(huì)引起很大的誤差，這樣做在工程上是允許的。計(jì)算還發(fā)現(xiàn)，在通車1個(gè)多月內(nèi)就會(huì)發(fā)生10年累積沉降的40％多，通車1年內(nèi)發(fā)生10年累積沉降的2/3，這說(shuō)明前期沉降在總累積沉降中所占的比例很大。通過(guò)對(duì)不同路堤高度和車載對(duì)應(yīng)的累積沉降進(jìn)行