延安市运营期公路加筋土路基变形破坏因素作用规律研究

发布时间：2020-06-02 14:47

【摘要】：研究公路加筋土路基在运营期的变形破坏因素,揭示各因素的作用规律对加筋土路基的防灾减灾及推广应用具有重要的现实意义。以延安市干线公路加筋土路基为依托,通过现场调研、室内试验和理论公式推导等手段,重点探究了导致加筋土路基在运营阶段变形破坏产生的作用因素及各因素作用规律,主要研究内容和成果如下:(1)通过对研究区8座加筋土路基的现场调研,总结了加筋土路基的变形破坏模式:整体破坏模式、局部破坏模式和变形累积模式,提出荷载因素、环境因素和时间因素是变形破坏产生的三大主要作用因素。(2)进行了相似比为1:0.25的静载模型试验,分级加载结束后最大水平位移值约为路基高度的0.02%,出现在0.61倍路基高度处,最大垂直沉降值约为路基高度的0.24%,出现在加载板近面板一侧。路基上部土压力受外荷载影响较大。静荷载增大对路基变形和土工格栅应变影响较小,路基变形主要受填料密实度控制。(3)进行了模拟车辆荷载循环作用的动三轴试验,低幅值下加筋土试样的累积轴向塑性应变随荷载循环次数的增加表现为稳定型增长,其规律可用改进后的Monismith模型很好的拟合且累积轴向塑性应变稳定值、动应变增长速度和达到变形稳定所需的荷载循环次数都随着动应力幅值的增大而增大;在数值模拟实例分析中,路基的最大垂直沉降出现在外侧车轮处,最大水平变形出现在0.36-0.41倍路基高度处,变形量随着车辆载重的增加而显著增大,变形值则随着动荷载循环次数的增加趋于稳定。(4)进行了筋土界面直剪摩擦试验,当填料含水率一定时,筋土界面的剪应力随着剪切位移的增大而增大,随后逐渐稳定。填料含水率越高界面剪应力峰值和筋土间摩擦系数越小,加筋土路基的抗拔稳定性系数也就越低。(5)基于自洽理论推导了加筋复合材料中筋土微观应变比例关系的计算方法,随后将该式应用到了考虑时间因素的加筋复合材料应力-应变关系推导当中,得出了加筋复合材料水平应变表达式,确定了影响变形发展速度和最终变形量的关键参数。随后选取一实例对该公式进行了规律分析:加筋复合材料的水平应变主要产生在塑性变形阶段,其随时间的发展逐渐增大,但增长速率逐渐减小,最后趋于稳定。
【图文】：

技术路线图

延安市运营期公路加筋土路基现场调研区域分布
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U418.5

【参考文献】

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本文编号：2693319