高地下水位粉砂土路堤变形特性研究

发布时间：2020-05-06 06:56

【摘要】：河南作为我国中原城市群核心发展区的聚集区,地理位置优越,是我国重要的交通枢纽。随着公路事业的蓬勃发展,路堤填料的需求量越来越大,豫东黄泛区粉砂土储量丰富,粉砂土成为了主要的路堤填料,粉砂土路堤普遍存在。豫东黄泛区地下水位普遍偏高,一些特殊地段的地基处于饱和状态,修筑在这些地基上的路堤,在工后车辆荷载作用下,常常会发生纵裂、不均匀沉降、翻浆、坍塌等道路病害。因此有必要对高地下水位粉砂土路堤的变形特性进行深入研究,以期为以后相关道路的设计、施工和养护提供理论指导。通过室内试验与数值模拟对豫东黄泛区高地下水位粉砂土路堤进行以下研究:(1)对开封地区粉砂土进行了室内试验。通过颗粒分析试验、击实试验、直剪试验、固结试验和渗透试验,研究粉砂土的基本工程特性。得到开封地区粉砂土的基本试验参数,为数值模拟提供参数取值依据。(2)由于车辆荷载具有长期性,将车辆荷载简化为均布恒载。利用有限差分软件FLAC3D对高地下水位粉砂土路堤进行静力流固耦合分析(即考虑地基在荷载作用下的排水固结作用),研究超孔压消散、路堤高度、路堤坡度、路堤压实度以及车辆载重等不同工况下高地下水位粉砂土路堤的变形规律。(3)考虑到车辆荷载的长期重复性,将车辆荷载简化为连续的余弦波荷载。利用有限差分软件FLAC3D对高地下水位粉砂土路堤进行动力流固耦合分析(即考虑地基在荷载作用下的排水固结作用),研究单次车辆荷载作用下粉砂土路堤的动应力及位移变化规律。(4)在车辆荷载的长期循环作用下,研究车速、车辆载重、路堤高度、路堤压实度以及有无地下水等不同工况下粉砂土路堤的累积塑性变形特性。
【图文】：

粉砂土

2 开封区域粉砂土特性研究行公路路堤的修筑时，通常根据经济性原则就地取土，故豫东地区广成为了路堤填料的首选。由于所处的环境不同，，不同地方的土质会要对开封地区粉砂土进行详细的研究，得到本地区粉砂土的基本物理的数值模拟分析提供相应的参数取值依据。1 试验原材料的选取粉砂土原状土样的取得及运输保存较为困难，并且本试验所用土料试验均采用重塑土样。试验土料取自河南大学金明校区东操场至夷山所示。

颗粒级配曲线,震击,振筛机

因此本试验采用筛分法，所用仪器2 所示。本试验分 4 组进行，分别取土料 300g，1 所示，并绘制出颗粒级配曲线，如图 2-0.075mm~2mm 的土体约占土体总质量的 5土的界定，即粒径在 0.075mm~2mm 的颗粒表 2-1 粉砂土颗组号小于某粒2mm 1mm 1 99.29 98.83 2 99.19 98.63 3 99.34 98.86 4 99.30 98.66 平均值 99.28 98.75
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U416.1

【参考文献】