寒區(qū)公路軟土地基變形現場監(jiān)測及數值分析.pdf

1、在軟土地基上修建高等級公路面臨的工程地質問題主要是軟土地基的沉降變形。隨著國家干線公路的修建,各地公路網面臨升級和提高,在寒區(qū)軟土地基上興建高等級公路日益增多。為了掌握軟土地基在各個時間段內的變形特點和規(guī)律,研究了軟土的特性,在已有土質地基變形理論基礎上,考慮東北地區(qū)的特殊地質和氣候環(huán)境,選擇國道111線齊齊哈爾-富裕段軟土地基路段進行了試驗,對公路軟土地基變形監(jiān)測進行分析,根據實測數據對比評價塑料排水板和袋裝砂井處理軟土地基的效果;依

2、據有限元彈塑性理論模型,采用ABAQUS有限元軟件對試驗段軟土地基變形進行數值計算,與實測數據進行了對比分析。
　　 研究結果表明:寒區(qū)軟土的工程性質呈軟塑狀態(tài),為高壓塑性土,但其工程性質要好于沿海地區(qū)的軟土。現場監(jiān)測數據的分析結果表明：地基土凍殼層的形成造成路肩處土壓力增大,致使路肩處豎向變形較大。在凍結初期、凍結深度較小處,軟土地基呈現反向位移。路堤填土加載過程中,軟土地基的豎向位移和水平位移明顯增加。最大側向位移發(fā)生在地表

3、下0.25～0.45倍的軟土層中。隨著孔隙水壓力的消散,有效應力增加,土體的強度增強,水平位移量變化幅度較小,有側向收縮的趨勢。塑料排水板處理的軟土地基中超孔隙水壓力升高的幅值范圍要高于袋裝砂井,后者孔隙水壓力消散的快,更有利于軟土的排水固結。建立的數值分析模型計算結果與實測數據對比相吻合,模型中μ、κ和M參數對模型的敏感性較強,應在現場取樣并通過室內或現場試驗提供數據計算取值。研究成果可為寒區(qū)軟土地基公路設計和施工質量控制提供理論依據