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昔格达层填筑路堤本体离心模型试验研究
| 论文题名： | 昔格达层填筑路堤本体离心模型试验研究 |
| 关键词： | 铁路线路;路堤工程;变形特性;稳定性;离心模型 |
| 摘要： | 近年来，随着我国经济的快速发展，基础设施建设迎来了前所未有的机遇。中国西部区域山地众多，其中云南、贵州、四川、重庆等地的山地面积占比均超过85％，山地的特殊地形约束，势必会使得西部基础设施的建设进程中涌现大量的高填方路堤工程，保障路基的稳定性对于保证铁路线路运营安全至关重要，因此高填方路基相比一般路基，在填料选择和施工工艺上有更加严格的要求。 本文依托成昆铁路攀枝花南站建设，以攀枝花南站DK592+120断面为原型，通过离心模型试验，研究昔格达层填筑路堤本体变形特性和稳定性。试验分为三组，分别考虑不同压实度、边坡坡率和边坡加固措施。对监测点的位移值和土压力值进行了静态采集，得出路堤施工期沉降的规律，预测了各组的工后沉降，分析竖向土压力和侧向土压力与坡面位置的关系。对三组试验的试验过程分别进行了数值模拟，得到0～200g各台阶加速度下路堤的沉降值，并与试验结果进行对比。最后对各组试验对应的实际工况进行了边坡稳定性分析。研究的主要工作、结论如下: (1)通过离心模型试验，得到各组高填方路堤模型施工期的沉降。并得到施工期结束后4年7个月内的工后沉降。各组施工期最大沉降均发生在路基面，其中第一组M1的施工期路基面沉降量最大，为1023mm;第二组M2、第三组M3分别为217mm和179mm。随着压实度的提高，路堤本体的强度不断增大，沉降量减小。 (2)结合模型试验的初期沉降参数，依据工程经验中的双曲线法进行变形预测，得到0～100年内的工后沉降曲线，可知M1～M3均满足工后沉降不大于200mm的要求。对预测曲线进行分析，可知工后沉降速率M2＞M3＞M1,M1组的工后沉降量最小，其次是M3,但均满足规范中对路基工后沉降速率的要求。 (3)通过分析离心模型试验结果，可知使用土工格栅可以较好的减少填筑期的沉降。在采用三级放坡的高填方路堤中，使用土工格栅可以使土体不同水平位置的侧向应力差异减小，可以有效的限制路堤侧向变形，提高路堤的稳定性，具有良好的工程效果。 (4)采用数值模拟方法对试验模型进行了分析，并将数值模拟结果与离心模型试验结果进行了对比。数值模拟与离心模型试验所反映的沉降趋势基本一致，但未能反映出试验中出现的隆起现象。 (5)通过计算，得到各组的安全系数。对比分析可知，对于高填方路堤，压实度对其稳定性的影响较坡率更为显著。昔格达层高填方路堤的压实度应达到93％及以上，以满足稳定性要求。 |
| 作者： | 李菁 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 曹新文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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