原文传递
炭质泥岩水理特性及其路堤工后动力变形特征研究
| 论文题名： | 炭质泥岩水理特性及其路堤工后动力变形特征研究 |
| 关键词： | 炭质泥岩;水理特性;路堤动力变形;车辆荷载 |
| 摘要： | 炭质泥岩在我国广西、云南、贵州等西部地区广泛分布。因遇水易崩解，过去在高速公路、铁路的建设中，都绕道或将炭质泥岩弃之不用，换土处理。为了保护土地、保护环境和节约建设成本等，在炭质泥岩地区修筑高速公路或铁路应尽可能地采用炭质泥岩作为路堤填料。因此，本文以广西六寨至河池高速公路为依托，结合国家自然科学基金项目“炭质泥岩路堤湿化变形机理及控制研究”，针对炭质泥岩的水理特性和以炭质泥岩作为路堤填筑材料的工后动力变形等关键性问题，进行了较深入的研究。 本文为了研究炭质泥岩的水理特性，设计了室内室外两种试验方法，从试验方案、试验设备、试验结果及其结果分析等四个方面详细阐述了炭质泥岩崩解过程。引入分形理论对炭质泥岩的崩解过程进行研究，并以分形维数作为判断炭质泥岩崩解完成与否的控制指标。认为在实际工程中，当炭质泥岩分形维数达到2.3～2.5时，其崩解趋于稳定，可将其作为高速公路路基填料。 车辆荷载作用下炭质泥岩路堤动力变形特征对公路运营期有较大影响。以广西六寨至河池高速公路K19+140路堤为工程背景，结合FLAC3D有限差分软件，考虑单轮组加载，建立炭质泥岩路堤弹塑性本构模型，分析路堤在不连续半正弦波荷载作用下的动力响应以及不同工况下的变形特征。分析结果表明，单次加载与重复加载下路堤均表现出明显的弹塑性变形特点，变形累积;路堤主要工作区为路床顶面以下6m厚的路基层;路堤竖向位移在靠近加载区域变形较大，远离加载区域变形较小，横向位移在加载区域两侧向两边发展，且路堤坡脚处达到最大值;行车速度越大，路堤中产生的竖向变形和横向变形都会有所减少;车辆超载越严重，炭质泥岩路堤变形越显著，承受荷载的主要工作区的路堤厚度也越深;满车道布载方式下的路堤竖向变形和工作区范围均大于单车道居中布载方式。 |
| 作者： | 莫凯 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 付宏渊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
