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过湿黄土路基变形特性与处置技术研究
| 论文题名： | 过湿黄土路基变形特性与处置技术研究 |
| 关键词： | 过湿黄土路基;压实度;含水率;排水固结;有限元模拟 |
| 摘要： | 近年来，我国实施西部大开发战略后，西部黄土地区公路网建设进一步加快。大面积的黄土地区公路建设对我国黄土路基公路的质量提出了更高的要求。随着黄土路基公路的建设，黄土路基病害逐步显现，其中过湿黄土路基引起的公路病害最为严重。因此，借助现有实验条件，分析过湿黄土的物理力学特性，构筑合理过湿黄土本构模型并将其用于过湿黄土路基变性特征的计算和处置措施的模拟对过湿黄土路基设计具有一定的指导意义。 本文通过黄土侧限压缩试验和双线湿陷试验分析压实度和含水率对黄土变形特征的影响。以压实度、含水率对黄土变形影响分析和ABAQUS提供的Drucker-Prager弹塑性本构模型建立考虑压实度、含水率变化的过湿黄土本构模型。基于考虑压实度、含水率变化的过湿黄土本构模型和排水固结等过程模拟建立过湿黄土路基有限元模型，计算过湿黄土路基变形量、位移量等参数。最后基于模拟计算结果，给出了适用于过湿黄土路基的处置措施。 侧限压缩试验结果表面，随着含水率的增加，黄土压缩性不断增强，随着压实度的增加，黄土压缩性不断减弱；湿陷试验结果表明，当含水率高于20%时黄土湿陷性不再显著，可以不予考虑。有限元模拟结果表明随着压实度的增加，过湿黄土路基的竖向应变、竖向位移和横向位移受车辆荷载和自重荷载影响逐步减少。随着含水率的增加，过湿黄土路基的竖向应变、竖向位移和横向位移受车辆荷载和自重荷载影响逐步增加。完善的排水设施通过缩短过湿黄土路基在施工过程中的排水固结时间成功的减少了路基的内部应力，从而减少了路基的竖向沉降和横向位移。加固地基是为了减少黄土地基和过湿黄土路基之间的杨氏模量差距，从而减少黄土地基和过湿黄土路基接触面上的不均匀变形。换砂垫层对过湿黄土路基不均匀沉降病害的预防效果不显著。 |
| 作者： | 刘红义 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 冯忠居;郭长庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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