【摘 要】
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受山区特殊地形条件以及就地取材的影响,公路部门在“V”型、“S”型沟谷地形条件下修建了大量陡坡高路堤,但目前存在此类特殊陡坡高路堤工后沉降变形特性以及控制标准尚不明确等问题。鉴于此,本文主要通过室内试验结合ABAQUS数值模拟的手段,对山区“V”型、“S”型沟谷地形条件陡坡高路堤工后变形特性与控制标准进行了研究,揭示了不同断面形式、路堤填料、填土高度、沟谷宽度等因素对其工后变形的影响规律;拟合其沉
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受山区特殊地形条件以及就地取材的影响,公路部门在“V”型、“S”型沟谷地形条件下修建了大量陡坡高路堤,但目前存在此类特殊陡坡高路堤工后沉降变形特性以及控制标准尚不明确等问题。鉴于此,本文主要通过室内试验结合ABAQUS数值模拟的手段,对山区“V”型、“S”型沟谷地形条件陡坡高路堤工后变形特性与控制标准进行了研究,揭示了不同断面形式、路堤填料、填土高度、沟谷宽度等因素对其工后变形的影响规律;拟合其沉降曲线并以边界条件的方式施加于半刚性及倒装路面底部,探讨了不同路面结构对陡坡高路堤差异沉降以及车辆荷载共同作用下的力学响应;最终得到山区复杂地形下陡坡高路堤控制指标及其标准。主要结论如下:1、根据土石混填料和填土料两种不同蠕变特性,分别选取广义Kelvin模型以及扩展Druker-Prager模型对应两种填料,并通过固结蠕变试验等标定了其蠕变参数。2、“V”型沟谷下全填土石混填路堤和填土路堤横、纵向工后沉降曲线分别为“勺”形、“弯盆”状和“镰刀”状、“倒钟”状。填挖结合土石混填路堤和填土路堤横、纵向工后沉降曲线分别为“s”状、“弯盆”状和“s”形、“倒钟”状。3、“S”型沟谷的全填土石混填路堤和填土路堤横、纵向工后沉降曲线分别为“勺”状、“抛物线”形和“s”形、“对号”状。填挖结合土石混填路堤和填土路堤横、纵向工后沉降曲线分别为“s”形、非对称“弯盆”状和“s”形、非对称“抛物线”形。4、根据不同沉降曲线特性,假定拟合公式并推导出其待定系数,得到适用于不同沉降曲线的特定公式。将路堤工后沉降以位移边界条件施加于半刚性及倒装式路面结构,对比分析其对不同沉降形式的力学响应。5、差异沉降、路面宽度以及变坡率均与全填路堤路面结构弯拉应力表现为唯一线性关系,故直接采用变坡率作为全填路堤沉降控制指标,并确定其变坡率大小作为沉降控制标准。6、揭示了填挖结合路堤拟合曲线二次项系数-弯拉应力关系曲线的线性关系,将二次项系数作为填挖结合路堤的沉降控制指标,并确定其二次项系数大小作为沉降控制标准。
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