粉性土路基變形沉降的有限元分析.pdf

1、黃泛區(qū)粉性土是沿黃公路工程建設中最主要的路基填料，級配不良，具有難壓實和壓實后易變形的特點。黃泛平原高速公路基本采用半剛性路面結構，因此路基的變形是導致路面早期破壞的重要因素之一。公路工程界對路基的沉降變形問題研究還不十分深入。高速公路的快速發(fā)展，對其路基不可能預留充分的固結沉降時間，這就要求對運營期的路基沉降變形實施有效的預控手段。對黃泛區(qū)粉性土路堤在不同行車荷載、不同壓實度、不同填筑高度下的沉降變形狀況，用有限元方法進行計算分析，進

2、而提出粉性土路堤設計指標、質量控制標準的改進建議是十分必要的，對我省黃泛區(qū)的高速公路建設具有重大的理論和工程實踐意義。 由于粉性土的性態(tài)十分復雜，理論解析法求解路基變形問題困難很大，有限元法是求解復雜土力學問題的有力工具。為解決路基土力學課題，分析時多采用與巖土材料力學性質相適應的彈性、粘彈性以及塑性理論。路堤作為帶狀構造物，其變形主要為豎向變形，在分析中將其視為平面應變問題。本文采用典型的路基斷面和路面結構形式，用有限元方法分析路堤在

3、不同行車荷載、不同壓實度、不同填筑高度下的沉降變形狀況，對比了部頒壓實度標準和強化壓實標準，超載以及固結沉降對路堤變形的影響。分析計算結果發(fā)現(xiàn)：路堤內應力和變形隨填筑高度逐步增大，當路堤填高大于8m時路基頂面彎沉就超過了半剛性瀝青路面對其的要求。車輛荷載應是影響路堤變形、應力和應變狀態(tài)的主要因素，超限車是影響路堤變形的關鍵因素，會導致基層板底的彎拉應力急增，使路面始終處于疲勞彎拉狀態(tài)。固結沉降對透水性好的粉性土路堤的作用較大，是影響路堤