收藏本站
收藏 | 论文排版

陡坡上高填石路堤稳定性和沉降预测理论及应用研究

杨成忠  
【摘要】: 我国西部山区地形地质条件复杂,路线中存在不少深挖路堑和隧道工程。为了充分利用路堑和隧道开挖产生的石质弃渣,并减少弃渣对沿线生态环境的破坏和诱发地质灾害,高填石路堤已成为山区高等级公路较普遍的路基型式。但缺乏与之相关的设计方法和理论研究,尤其是对复杂环境中的高填石路堤缺乏系统研究。因此,本文结合沪蓉西高速公路填高70余m的干沟高填石路堤,通过室内试验、现场试验和监测、理论研究、数值计算等方法,对填石材料基本性能和填石路堤稳定性分析、沉降预测、质量控制技术与标准进行了系统研究,主要获得如下成果: (1)针对隧道弃渣用作路堤填料,引入分维数评价其粒度组成。当分维数介于1.887~2.631时,表明弃渣级配良好,符合路基填料对级配的要求; (2)提出用超粒径颗粒质量百分数修正用合适尺寸颗粒击实得到的密度,以修正后的密度作为含超粒径填石材料密度,从而为计算填石路堤压实度提供了新方法; (3)建立了2自由度填石路堤——振动压路机系统和完成现场试验,进一步验证了采用低频高幅振动压路机有利于填石路堤的压实; (4)基于极限平衡理论,系统研究了在复杂环境条件下,高填石路堤稳定性受水位变化、地表坡度变化、路堤高度变化、填筑过程的影响规律。其安全系数随水位上升、路堤高度增高、填筑高度增大和地表坡度的增加而降低。针对干沟高填石路堤,当水位高度高于地表20m、路堤高度超过34m、路堤填筑高度超过32m、地表坡度大于1:5时,路堤的安全系数显著降低; (5)高填石路堤的稳定性随填筑过程而变化。不仅要考虑路堤最小安全系数所在的具体位置,而且还应考虑安全系数变化最大位置。安全系数最小和安全系数变化最大位置都是施工动态控制的关键因素; (6)针对高填石路堤分级填筑时自重作用下的沉降引入龚帕斯生长曲线进行全过程沉降分析与预测。用龚帕斯成长曲线预测其工后沉降比用双曲线预测其工后沉降精度要高; (7)通过数值计算,研究了陡坡上高填石路堤受力和变形规律。竖向压力和横向压力均随路堤深度的增加而加大,其最大值均发生在填筑高度最大的地表附近区域。陡坡上高填石路堤在竖直方向和水平方向均产生不均匀沉降。不均匀沉降随路堤高度的增加而增加,横向变形随路堤深度的增加逐渐减小;路堤压实越密实,路堤模量越大,横向变形差异和不均匀沉降越小; (8)采用施工工艺参数与沉降差结合,是填石路堤压实质量检测的有效方法。当以沉降差作为质量控制标准时,采用激振力大于40吨的振动压路机碾压最后两遍后沉降差不大于2mm的标准是合适的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 温学钧,王海燕;平微区高速公路合理路堤高度[J];长安大学学报(自然科学版);2002年01期
2 宋玲,周年弟,吕玉中;路堤温度数值计算的分析[J];石河子大学学报(自然科学版);2003年04期
3 罗新余;;粉煤灰在路堤中的应用[J];交通世界(建养.机械);2007年04期
4 周荣超;潘思健;叶仲民;;淮盐高速公路建湖段路堤裂缝压浆处理实践分析[J];科技信息(学术研究);2007年22期
5 魏建明;刘佳;杨慧;;纯粉煤灰路堤土工离心模型试验研究[J];西部交通科技;2009年07期
6 黄履环;;加格达奇城市过水路堤建设追溯[J];城市道桥与防洪;2010年05期
7 胡高社;任红珠;曾德云;;奉云高速公路奉节东特高筑填路堤变形预测研究[J];公路交通科技(应用技术版);2010年09期
8 郑刚;刘力;韩杰;;刚性桩加固软弱地基上路堤稳定性问题(Ⅱ)——群桩条件下的分析[J];岩土工程学报;2010年12期
9 魏建明;翟林;;粉煤灰路堤稳定性对比分析[J];公路;2012年03期
10 魏建明;刘香香;;贵州山区粉煤灰路堤应力变形数值分析[J];公路与汽运;2013年01期
11 刘坤;;路堤的设计原则[J];黑龙江交通科技;2013年03期
12 沈国梁;;渗透路堤的设计[J];公路;1957年07期
13 陶德钧;路堤下沉的养护[J];铁道建筑;1981年12期
14 潘君牧;;从各国规范看粘土路堤技术的发展动向[J];铁道标准设计通讯;1981年05期
15 潘君牧;论裂隙粘土路堤[J];铁道工程学报;1984年01期
16 欧阳仲春;张东省;;对拉式双墙面路堤的理论与实践[J];路基工程;1985年04期
17 方达欧;;用常规法和概率法设计路堤[J];国外公路;1985年01期
18 欧阳仲春;张东省;;对拉式双墙面路堤的理论与实践[J];公路;1985年08期
19 丁乾鼎;关于路堤沉落加宽的讨论[J];铁道工程学报;1988年04期
20 顾作琴;;液化土地基上路堤抗震设计[J];路基工程;1988年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈建峰;石振明;;路堤的几种沉降形式探讨[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
2 姜炯;周健;贾敏才;;桩承式加筋土复合路堤关键问题的研究进展[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
3 丁财德;;粉煤灰路堤的设计与施工[A];全国城市道路与交通工程学术会议论文集[C];1991年
4 吴春秋;肖大平;;复合地基加固路堤的稳定性分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
5 邢鸿燕;;软土地基上路堤的稳定与变形分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
6 庄妍;赵帅龙;刘汉龙;;桩承式路堤中土拱效应产生机理研究[A];第十二次全国岩石力学与工程学术大会会议论文摘要集[C];2012年
7 黎冰;高玉峰;;车辆荷载作用下路堤高度对高速公路软基沉降的影响分析[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(下册)[C];2006年
8 杜建成;杜瑞成;;加筋土路堤优化设计的离心模型试验[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
9 刘吉福;;路堤下复合地基“三等沉区模型”[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
10 雷金波;殷宗泽;徐泽中;;路堤下带帽刚性桩复合地基固结性状有限元分析[A];第二届全国岩土与工程学术大会论文集(下册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨林;高等级公路加宽路堤变形性状及稳定性技术研究[D];吉林大学;2007年
2 刘力;刚性桩加固路堤稳定分析方法研究[D];天津大学;2010年
3 李帅;刚性桩复合地基支承路堤的失稳破坏机理及其稳定分析方法研究[D];天津大学;2012年
4 曹卫平;桩承式路堤土拱效应及基于性能的设计方法研究[D];浙江大学;2007年
5 徐正中;桩承式路堤固结性状的试验与理论研究[D];浙江大学;2009年
6 徐世强;公路黄土坝式路堤力学性状与设计方法研究[D];长安大学;2011年
7 周志军;路堤下复合地基承载机理与数值模拟研究[D];湖南大学;2010年
8 魏红卫;加筋高陡路堤稳定性及其涵管受力特性研究[D];湖南大学;2005年
9 刘俊新;非饱和渗流条件下红层路堤稳定性研究[D];西南交通大学;2007年
10 孙伟;高速公路路堤拓宽地基性状分析[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王开强;饱和尾矿砂地基上高填黄土路堤变形分析[D];长安大学;2015年
2 郑瑞海;交通荷载对低矮路堤工后沉降影响研究[D];河北工业大学;2015年
3 刘玉;填石路堤稳定性与沉降机理研究[D];大连海事大学;2014年
4 范夏玲;路堤下伏溶(土)洞塌陷机理及其稳定性分析研究[D];福州大学;2013年
5 张宇;集二铁路路堤风蚀特征研究[D];北京交通大学;2016年
6 颜椿钊;黏土煤矸石路堤的室内试验与有限元数值模拟[D];内蒙古农业大学;2016年
7 肖昌建;引孔加桩加固管桩复合地基的挤土效应试验及其路堤稳定分析方法研究[D];广州大学;2016年
8 李晓军;风沙两相流对铁路路堤及防风挡沙墙响应规律的数值模拟研究[D];兰州交通大学;2016年
9 罗晶;兰州黄土地区高速铁路路堤地段环境振动研究[D];兰州交通大学;2016年
10 任红珠;人工特高筑填路堤变形及稳定性研究[D];长安大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 孟庆丰 通讯员 支纪强 整理;优化设计降路堤 公路“轻身”更省地[N];中国交通报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978