高填土路堤沉降计算方法分析.pdf

·线路/ 路基 · 高填土路堤沉降计算方法分析 1 1 2 1 张占荣 , 刘庆辉 , 杨艳霜 , 谭家华 (1郾 中铁第四勘察设计院集团有限公司, 武汉摇 430063;2郾 中国科学院武汉岩土力学研究所, 武汉摇 430071) 摘摇 要:随着近年来铁路、公路工程的迅速发展,髙填土路堤正 [1-2] 进行预估,以便在路堤终验时达到设计高程 。 日益广泛地应用于工程实际中。 髙填土路堤能够保证道路的 路堤及其各部分处在自重荷载、行车荷载及许多 平稳性和通畅性,改善道路线形。 但是由于堤身较高,由填土 自然因素作用之下,高填方路堤由于堤身较高,填料自 自重引起的堤身沉降较大,目前此方面的研究相对较少。 但通 重应力较大,行车荷载与路堤自重相比,一般是不大 过工程实际发现,路堤的沉降量往往会影响道路的平整性。 为 的。 填料自重应力引起的堤身自身沉降、不均匀沉降 了计算路堤在自重作用下的沉降量,提出了一种改进的分层总 以及地基沉降较大,由此引起的工程问题,轻则是路面 和法,即结合室内土工试验成果,获取土样在不同应力状态下 的割线模量,并考虑路堤填土的分层填筑特性、填筑完成后土 过早破坏,影响正常交通运输和行车安全,重则由于过 体应力状态,从而使得分层总和法能够更好地应用于路堤沉降 大沉降而导致路堤失稳,造成路堤毁坏,中断交通运 计算领域。 以某一高填土路堤工程为背景,结合室内土工试验 输,甚至危及生命安全。 以往的研究往往只关注路基 成果,通过改进分层总和法对路堤沉降进行了计算,该方法能 的沉降,而忽视了路堤本身压缩沉降,且在各种设计手 更好地满足土体的实际受力状态和变形特征,计算结果更加符 册中还没有建立计算路堤本身压缩沉降量的统一公 合实际情况;另外,为验证该方法的可靠性和实用性,采用植入 式。 因此,在高等级公路、高速铁路的高填方路堤设计 3D 到FLAC 中的邓肯 张非线性本构模型,对其进行了分析;通 中,路堤沉降计算问题亟待解决。 过对比分析可知,推导的理论方法与数值分析方法所得沉降计 [1] 本文在前人工作 的基础上,提出了基于土体割 算结果基本一致,表明本方法可以作为评价路堤沉降的一种简 线模量的改进分层总和法。 该方法考虑了不同应力状 便方法加以应用。 关键词:路堤沉降; 割线模量; 分层填筑; 改进分层总和法; 态下土体变形参数的差异,即结合室内土工试验成果, 邓肯 张非线性本构模型 获取土样在不同应力状态下的割线模量,并考虑路堤 中图分类号:TU443摇 摇 文献标识码:A 填土的分层填筑特性、填筑完成后土体应力状态,从而 文章编号:1004 2954(2011)02 0005 04 使得分层总和法能够更适用于路堤沉降计算领域。 以 某高填土路堤为例,并结合土工试验成果,综合分析了 1摇 概述 分层填筑过程中路堤在自重作用下的沉降特征,获得