【摘要】：由于軟土特有的工程特性,軟土地基沉降量過大和路基橫向不均勻沉降是公路工程中常見的問題。這種變形使得路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力而出現(xiàn)早期破壞。已有的文獻(xiàn)關(guān)于軟土地基的不均勻沉降對(duì)路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響研究工作還比較少。地基土體是自然地質(zhì)的歷史產(chǎn)物,實(shí)際工程中土體往往表現(xiàn)為非均質(zhì)性�，F(xiàn)有道路結(jié)構(gòu)力學(xué)中一般將地基作為彈性地基進(jìn)行分析,對(duì)地基的非均質(zhì)性研究較少,而對(duì)非均質(zhì)地基的不均勻沉降的研究更少。因此,研究地基不均勻沉降對(duì)路面結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力的影響在路面設(shè)計(jì)中有十分積極的意義。本文基于不均勻沉降的廣義Gibson地基理論和土體固結(jié)理論,以廣佛江快速通道項(xiàng)目為工程依托,采用解析和數(shù)值分析的的方法,主要研究了地基不均勻沉降對(duì)路面結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力的影響,提出了考慮地基不均勻沉降的路面設(shè)計(jì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方法。取得的主要成果如下:1.針對(duì)工程中常見的地基橫向不均勻沉降問題,建立了不均勻沉降的廣義Gibson非均質(zhì)地基模型,采用Hankel變換對(duì)邊值問題進(jìn)行了求解,得到了問題的積分解;詳細(xì)分析了非均質(zhì)性參數(shù)m、不均勻沉降量、不均勻沉降發(fā)生深度和不均勻沉降寬度對(duì)地基土體各點(diǎn)豎向位移的影響。2.將不均勻沉降的廣義Gibson非均質(zhì)地基模型引入路面力學(xué)計(jì)算理論中,得到了不均勻沉降下廣義Gibson地基上粘彈性薄板和彈性層問題的積分解;詳細(xì)討論了圓形均布軸對(duì)稱荷載下,非均質(zhì)性參數(shù)m、不均勻沉降發(fā)生深度和彈性層剪切模量對(duì)彈性層中水平彎拉應(yīng)力的影響,為研究地基不均勻沉降對(duì)路面結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力的影響提供理論支撐。3.建立了軟土地基固結(jié)沉降有限元模型,對(duì)不同路基高度、路基土重度、彈性模量和路面寬度下地基橫向不均勻沉降對(duì)路基變形的影響進(jìn)行研究,得到不同因素影響下地基橫向不均勻沉降和路基變形之間的關(guān)系。4.建立了簡(jiǎn)化的路面附加應(yīng)力計(jì)算的有限元模型,詳細(xì)討論了基層參數(shù)、墊層參數(shù)、不均勻沉降量和路面寬度對(duì)附加應(yīng)力的影響,得到了各因素綜合影響下不均勻沉降路面附加應(yīng)力計(jì)算公式。5.考慮了不均勻沉降對(duì)路面彎拉應(yīng)力的影響,將不均勻沉降引起的水平彎拉應(yīng)力和由荷載引起的彎拉應(yīng)力疊加即?_m+(35)?作為計(jì)算彎拉應(yīng)力,提出了考慮不均勻沉降的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。
【圖文】：

長安大學(xué)碩士學(xué)位論文目地理位置圖如圖 5.1 所示。該路段位于江門市棠下鎮(zhèn)子蘭村，沿線為形平坦，地面標(biāo)高 1.2~4.8m，地表多魚塘、菜地。路堤一般填筑高度 4～高度達(dá) 12.02m。輕質(zhì)土高路堤里程范圍為 K10+397~K10+485。本段路堤設(shè)計(jì)平均高度 9采用泡沫輕質(zhì)土填筑高度約 5m。路堤兩側(cè)邊坡坡率為 1:1.5。地基軟土厚度 11.0m。已采用水泥土雙向攪拌樁處理，樁徑 50cm，樁間距 1.6m。

第五章 地基不均勻沉降對(duì)路面結(jié)構(gòu)的影響分析據(jù)工程實(shí)際情況，本文中模型選取的邊界條件為：地基部分的左右邊界設(shè)許垂直方向位移，地基底部水平和垂直方向約束；路基底部為不透水面邊界，路面頂部和左右邊界均為自由面。網(wǎng)格劃分進(jìn)行單元網(wǎng)格劃分時(shí)，模型采用四邊形結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分屬性。路堤和路面結(jié) 實(shí)體單元，地基部分采用 CPE4P 實(shí)體單元，模型總單元數(shù)為 3162，，節(jié)點(diǎn)數(shù)為3 所示。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U416.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2689703