【摘要】：本文以淮南礦區(qū)級(jí)配碎石基層瀝青路面抗變形二級(jí)公路及淮南地區(qū)工程地質(zhì)條件為研究背景。根據(jù)該地區(qū)抗變形道路的工程實(shí)際,通過(guò)FLAC與PFC耦合數(shù)值模擬及工程應(yīng)用相結(jié)合的研究方法,對(duì)比研究了采動(dòng)變形下級(jí)配碎石基層瀝青路面的抗變形能力,得到不同采動(dòng)下級(jí)配碎石基層瀝青路面抗變形規(guī)律,獲得了抗不同采動(dòng)變形的級(jí)配碎石基層厚度及橫向變形縫間距,并將計(jì)算結(jié)果應(yīng)用于工程實(shí)際。論文取得了如下主要成果:(1)級(jí)配碎石基層瀝青路面的抗采動(dòng)變形能力大于水穩(wěn)基層瀝青路面,采動(dòng)變形條件下水泥穩(wěn)定碎石基層路面面層層底拉應(yīng)力較級(jí)配碎石基層路面增加了18%-28.8%;(2)道路縱向負(fù)曲率采動(dòng)影響的前提下,瀝青面層厚度一定,級(jí)配碎石基層每增加10cm,面層層底拉應(yīng)力減少10%左右�？v向長(zhǎng)度每增加1m,面層層底拉應(yīng)力增加10KPa左右;(3)道路縱向負(fù)曲率采動(dòng)影響的前提下,瀝青面層厚度一定,隨著級(jí)配碎石基層厚度的增加,土基頂部壓應(yīng)變隨之減小,減小趨勢(shì)會(huì)隨厚度增加而減緩�？v向長(zhǎng)度值與土基頂部壓應(yīng)變無(wú)相關(guān)關(guān)系,土基頂部壓應(yīng)變基本保持相同;(4)道路縱向負(fù)曲率采動(dòng)影響的前提下,獲得了采動(dòng)區(qū)二級(jí)公路抗不同單次煤層采厚采動(dòng)下的級(jí)配碎石基層厚度及橫向變形縫間距。
【圖文】：

碩士學(xué)位論文AC/PFC 耦合數(shù)值模擬對(duì)級(jí)配碎石基層瀝青路面結(jié)構(gòu)（柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)（半剛性基層）進(jìn)行抗采動(dòng)變形能力對(duì)比。動(dòng)影響下級(jí)配碎石基層瀝青路面結(jié)構(gòu)受力分析研究AC/PFC 耦合數(shù)值模擬對(duì)不同厚度的級(jí)配碎石基層在不同采煤力分析，通過(guò)面層層底應(yīng)力、土基頂部壓應(yīng)變等指標(biāo)，得到不配碎石基層與縱向長(zhǎng)度的規(guī)律。程實(shí)例應(yīng)用研究數(shù)值分析計(jì)算結(jié)果，結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)采動(dòng)影響下的道路提出工程應(yīng)用驗(yàn)證本文研究?jī)?nèi)容符合實(shí)際情況，能夠應(yīng)用于實(shí)際工術(shù)路線如圖 1-1 示。

底部邊界施加豎向位移約束，頂部為自由邊界，，計(jì)算模型建立如下圖2-1 所示。圖 2-1 采動(dòng)沉陷計(jì)算模型圖Figure 2-1 Mining Subsidence calculation model2.1.2 本構(gòu)模型及計(jì)算參數(shù)選取地基土、煤層和地底的巖土層都可以采用 Mohr-Coulomb 彈塑性模型來(lái)模擬其單元。數(shù)值分析所用材料的物理、力學(xué)參數(shù)均取自開采擾動(dòng)前礦區(qū)提供的巖土工程勘察報(bào)告。為了提高計(jì)算效率，相近的巖土層的材料的物理、力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮喜ⅲ缓笞鳛閿?shù)值模擬的計(jì)算所用參數(shù)。具體參數(shù)情況如下表 2-1 所示。表 2-1 地基土計(jì)算參數(shù)表Table 2-1 Soil calculation parameters地層情況變形模量 E（MPa）粘聚力 C（kPa）內(nèi)摩擦角φ（°）泊松比 密度 （kg/m3）厚度（m）粘土 50 30 28 0.35 1800 150砂土 60 10 30 0.26 1800 150頂板巖層 8600 -- -- 0.2 2540 250煤層 1250 -- -- 0.34 1950 --底板巖層 8500 -- -- 0.2 2540 --2.1.3 計(jì)算方案及計(jì)算工況煤層被開采出來(lái)后，其頂部的巖土體的不斷沉陷變形是一個(gè)連續(xù)的持續(xù)進(jìn)行的動(dòng)態(tài)的變形過(guò)程，主要影響因素是巖土體的自重荷載，而地表上的一些荷載如建筑物或者其他大型構(gòu)筑物對(duì)采動(dòng)沉陷區(qū)的形成影響相比較于巖土自重荷載非常微小，可以忽略不計(jì)。FLAC 數(shù)值模擬的計(jì)算中，自重荷載的施加可以通過(guò)重力加速度 g 和模型中各層巖土體的本身材料的密度來(lái)進(jìn)行設(shè)定，自重荷載的施加將會(huì)產(chǎn)生一定的附加固結(jié)變形，為了使計(jì)算結(jié)果更合理，與實(shí)際情況相符，所以要在模擬計(jì)算煤層開采沉陷變
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U416.214

【參考文獻(xiàn)】

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1 張東;黃曉明;田飛;;級(jí)配碎石動(dòng)三軸試驗(yàn)離散元模擬[J];公路交通科技;2014年12期

2 曲立杰;張德才;;瀝青路面級(jí)配碎石層應(yīng)力消散的細(xì)觀研究[J];公路交通科技;2014年09期

3 蔣應(yīng)軍;任皎龍;李

本文編號(hào)：2696185