降雨入滲及交通荷載作用下路基土體變形特性研究
本文關(guān)鍵詞:降雨入滲及交通荷載作用下路基土體變形特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國(guó)高速公路的大量建設(shè)和投入使用,越來(lái)越多的路段還未達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限便出現(xiàn)了較多的水損破壞問(wèn)題,其中多半是由路基病害造成的。而更多的投資并沒(méi)有使這些問(wèn)題的得到改善,因此引起了人們的高度重視,降雨和交通荷載作用對(duì)路基的影響成為重要的研究課題。本文以某高速公路病害多發(fā)路段為研究對(duì)象,進(jìn)行路基路面水損病害調(diào)研,分析水損病害的成因;采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)測(cè)試路面的承載能力、車轍、平整度及路基結(jié)構(gòu)的壓實(shí)度,分析測(cè)試結(jié)果進(jìn)行路況評(píng)價(jià);根據(jù)壓實(shí)度分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)87%以上的道路路基存在壓實(shí)度不足的問(wèn)題;壓實(shí)較差區(qū)含水率試驗(yàn)表明,其周圍一定范圍內(nèi)土體均受到影響;并以此為切入點(diǎn),運(yùn)用ABAQUS軟件建模,研究降雨強(qiáng)度、降雨持續(xù)時(shí)間、車輛行駛速度及軸載作用對(duì)壓實(shí)不足路基的影響情況,研究指出:路基壓實(shí)問(wèn)題的存在,為降雨入滲提供了良好的通道,對(duì)路面病害的形成和發(fā)展有促進(jìn)作用,增加了交通荷載的影響范圍;降雨強(qiáng)度越大,路基沉降、孔壓、有效應(yīng)力和滲流速度變化越明顯,且孔壓變化集中在降雨的前三個(gè)小時(shí)內(nèi),當(dāng)降雨總量相同時(shí),降雨強(qiáng)度比降雨持續(xù)時(shí)間對(duì)孔壓和滲流速度的影響更大;交通荷載比持續(xù)性降雨對(duì)路基土體的沉降和豎向應(yīng)力影響更明顯;車輪底部沿行駛方向的路基沉降曲線和豎向應(yīng)力曲線的形狀只與車輛行駛速度有關(guān);降雨時(shí)尤其是強(qiáng)降雨天氣,大軸重車輛于高速公路上低速行駛,將會(huì)在最不利位置同時(shí)產(chǎn)生較大的豎向位移和豎向應(yīng)力,對(duì)高速公路極為不利,因此應(yīng)嚴(yán)格限制超重車輛的行駛。
【關(guān)鍵詞】:水損病害 路基 壓實(shí)不足 降雨入滲 交通荷載
【學(xué)位授予單位】:華東交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U416.1
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-7
- 主要符號(hào)說(shuō)明7-9
- 第一章 緒論9-16
- 1.1 課題的背景、來(lái)源及意義9-10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
- 1.2.1 水的影響11-12
- 1.2.2 車輛載荷的影響12-15
- 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容15-16
- 第二章 高速公路病害調(diào)研16-22
- 2.1 典型病害16-18
- 2.1.1 路面典型病害16-18
- 2.1.2 路基典型病害18
- 2.2 水損病害成因分析18-21
- 2.2.1 內(nèi)因分析19-20
- 2.2.2 外因分析20-21
- 2.3 小結(jié)21-22
- 第三章 路面測(cè)試及路況評(píng)價(jià)22-34
- 3.1 路面承載能力與完整性測(cè)試22-25
- 3.2 路面車轍與平整度測(cè)試25-26
- 3.3 壓實(shí)度測(cè)試26-29
- 3.4 路基壓實(shí)不足處含水率分析29-33
- 3.4.1 測(cè)線布置29-31
- 3.4.2 測(cè)試結(jié)果31-33
- 3.5 小結(jié)33-34
- 第四章 降雨對(duì)路基土體影響性分析34-53
- 4.1 軟件簡(jiǎn)介34-35
- 4.2 飽和-非飽和土滲流理論35-37
- 4.2.1 飽和-非飽和滲流控制方程35-36
- 4.2.2 飽和-非飽和土滲流應(yīng)力耦合方程36-37
- 4.3 模型建立37-41
- 4.3.1 計(jì)算假定37
- 4.3.2 模型尺寸及材料設(shè)置37-39
- 4.3.3 滲透設(shè)置39-41
- 4.3.4 載荷及邊界設(shè)置41
- 4.4 降雨工況41-44
- 4.4.1 降雨強(qiáng)度41-42
- 4.4.2 降雨持續(xù)時(shí)間42-44
- 4.5 降雨入滲結(jié)果分析44-51
- 4.5.1 降雨前的初始狀態(tài)44-45
- 4.5.2 降雨強(qiáng)度的影響45-50
- 4.5.3 降雨持時(shí)的影響50-51
- 4.6 小結(jié)51-53
- 第五章 降雨入滲及交通荷載作用下路基土體變形規(guī)律研究53-70
- 5.1 交通荷載53-55
- 5.2 模型的建立55-58
- 5.2.1 模型結(jié)構(gòu)單元的選擇55-56
- 5.2.2 人工邊界56-57
- 5.2.3 荷載施加57-58
- 5.3 模擬工況58
- 5.4 動(dòng)載作用分析58-68
- 5.4.1 降雨強(qiáng)度的影響58-60
- 5.4.2 軸載和行車速度的影響60-63
- 5.4.3 動(dòng)載影響范圍研究63-68
- 5.5 小結(jié)68-70
- 第六章 結(jié)論與展望70-72
- 6.1 結(jié)論70-71
- 6.2 展望71-72
- 參考文獻(xiàn)72-77
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77-78
- 致謝78
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本文關(guān)鍵詞:降雨入滲及交通荷載作用下路基土體變形特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):324038
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