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循环荷载作用下软土路基强度及变形特性研究
| 论文题名： | 循环荷载作用下软土路基强度及变形特性研究 |
| 关键词： | 特殊地区路基;软土地区路基;路基强度;变形特性 |
| 摘要： | 在我国沿海地区及内地湖河沉积相地区分布着大面积的软土，修建在软土路基上的道路，常出现沉降过大、不均匀沉降过大以及“桥头跳车”等问题。本文利用GDS三轴试验系统对循环荷载作用下软弱路基土的强度及变形特性进行试验研究，结合实验成果并采用有限元软件ABAQUS中对宁波世纪大道典型断面进行了数值模拟，比较了软土路基道路一般路段以及路桥接头处各处理方案的实施效果，得出了以下结论： (1)对宁波软土、淤泥质粘土和淤泥层进行固结不排水标准三轴剪切试验，得出了各土层Mohr-colunm强度包线，并得出围压越大，强度越高的规律。通过循环三轴试验得出了轴向应变随循环加载次数的增加而增加的规律；应变滞后于应力的增长，应力应变曲线形成所谓的滞回曲线；循环三轴试验中第一个循环过程对土样轴向应变的影响显著；循环加卸载过程中软土应变增长受到应力比水平的影响。试验中软土孔隙水压力随循环加载次数的增加而不断增大，孔隙水压力增长过程满足幂函数关系。割线模量随循环加载次数的增加而减小，衰减过程满足对数函数关系。粘土层临界应力比约为1.5。 (2)利用有限元软件ABAQUS计算发现，道路的最大沉降量随加载次数的增加而增加，当行车荷载超过设计要求时，道路沉降量比设计荷载作用下的沉降量大。 (3)利用有限元软件ABAQUS对一般路段处理方法进行分析得知：与土工格栅方法，增加宕渣填筑层厚度方法相比，使用真空预压方法处理能减小道路的最大沉降量，并能减小不均匀沉降。最大沉降量减小约7.4％；刚性路面处理方法承载力较高，能够显著减小道路沉降，对于超载这种现象能起到非常明显的效果。 (4)利用有限元软件ABAQUS对路桥接头处处理方法进行分析比较得知：与弧形搭板方法，真空预压法相比，真空预压结合弧形搭板方法以及多级搭板方法能减小沉降变化趋势和最大沉降量；多级搭板方法在二级搭板处处理效果显著。 |
| 作者： | 李永刚 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 董炳炎;陈宝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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