高填方黄土路堤沉降规律研究
摘要
随着我国西部地区高等级公路的高速发展，甘肃省黄土地区公路已经出现大量的高路堤和坝式路堤，高填方黄土路堤沉降问题也就成为急亟解决的问题。
本文首先从室内固结试验分析了实体工程填筑黄土在高压状态下的变形性状，利用割线模量法的思想得出割线模量与应力的关系；依托实体工程现场试验得出高填方路堤沉降规律；同时从实测资料分析影响路堤沉降的主要因素，得出了路堤施工期沉降与填土高度的关系模型，并利用割线模量法计算路堤沉降，其计算结果与实测值相符，为黄土地区高路堤的设计、施工提供了理论依据；最后用有限元MARC程序对实体工程进行了仿真分析。
With the rapid development of high class highway in the western area of China, many high embankments and dam-like embankments have appeared in Loess District of Gansu province. The problem of high loess embankment settlement is to be solved urgently.
Firstly, by the consolidation test the paper analyses the settlement character of solid engineering reclamation loess under high pressure and the relation of secant modulus and stress by using the idea of secant modulus method. Depending on the solid engineering field test, the settlement law of high embankment is got. At the same tune, by measured data the main factors affecting the embankment subsidence and the relation model of the settlement and the filling height during construction period are analyzed. The settlement of embankment is calculated by using the secant modulus method. It is found that the results are agreed well that of the site testing. The thesis provides a theoretical basis for designing and constructing high embankments in Loess District. Finally the solid engineering is emulated by finite element Marc Program.
本文首先从室内固结试验分析了实体工程填筑黄土在高压状态下的变形性状，利用割线模量法的思想得出割线模量与应力的关系；依托实体工程现场试验得出高填方路堤沉降规律；同时从实测资料分析影响路堤沉降的主要因素，得出了路堤施工期沉降与填土高度的关系模型，并利用割线模量法计算路堤沉降，其计算结果与实测值相符，为黄土地区高路堤的设计、施工提供了理论依据；最后用有限元MARC程序对实体工程进行了仿真分析。
With the rapid development of high class highway in the western area of China, many high embankments and dam-like embankments have appeared in Loess District of Gansu province. The problem of high loess embankment settlement is to be solved urgently.
Firstly, by the consolidation test the paper analyses the settlement character of solid engineering reclamation loess under high pressure and the relation of secant modulus and stress by using the idea of secant modulus method. Depending on the solid engineering field test, the settlement law of high embankment is got. At the same tune, by measured data the main factors affecting the embankment subsidence and the relation model of the settlement and the filling height during construction period are analyzed. The settlement of embankment is calculated by using the secant modulus method. It is found that the results are agreed well that of the site testing. The thesis provides a theoretical basis for designing and constructing high embankments in Loess District. Finally the solid engineering is emulated by finite element Marc Program.
引文
1
1．公路设计手册．路基(第二版)．人民交通出版社，1996年
2．测绘辞典编委会．测绘辞典．上海辞书出版社，1981年
3．孙长生．黄土地区跨越深沟建筑物问题探讨．公路，1983年第12期
4．陕西省交通设计院．黄土调查研究汇集．人民交通出版社，1960年
5．柴锦春．黄土高路堤的沉降计算．路基工程，Vol．20，No．5，1988年
6．龙锦永．杜康沟高路堤设计施工及沉降观测工作简介．路基工程，总第8期
7．左佐生．填土的压缩(沉降)量。路基工程，Vol．21，No．6，1988年
8．尚继红．湿陷性黄土地基及处理方法综述．路基与地基，第1期，总3期，1993年
9．杨晓华．西峰地区(Q_3)黄土抗剪强度指标的统计学规律的研究．公路工程地质，第2期，1989年
10．王德纯、曹明葆．软土地基上修筑路堤的勘测设计与施工．公路工程地质，Vol．5，No．3，1983年
11．楚华栋．黄土路堤的下沉问题．路基工程，总第3期
12．李善皋．黄土路堤下沉量的估算．路基工程，总第9期
13．成都科技大学、甘肃交通厅公路局、甘肃省交通科研所．黄土地区公路特殊结构研究成果报告．交通部“八五”行业联合攻关项目(编号85-05-01-14)．1993．10
14．伍石生、武建明等．压实黄土湿陷变形问题的研究．西安公路交通大学学报．第17卷，第3期，1997年
15．王选仓、王燕平．公路路堤结构可靠性设计方法的研究．陕西公路．1997年，第2期
16．交通部．《公路土工试验规程》．JTJ 051-93．人民交通出版社
17．水利水电部．《土工试验规程》．SD128-84．水利水电出版社
18．伍石生．陕西省高等级公路黄土路堤沉降规律的研究．西安公路交通大学硕士论文．1996．4
19．成辉平．高等级公路非饱和土路堤沉降研究．西安公路交通大学硕士论文．1997．4
20．钟厚冰．压实黄土变形特征及路堤沉降计算．西安公路交通大学硕士论文．1999．6
21．李传勋，压实黄土荷载、变形与时间关系及应用问题的研究．长安大学硕士学位论文．2003．4
22．黎莉．高填石路堤施工沉降观测及质量控制研究方法．湖南大学硕士论文．2001．5
23．辛平．黄土高填方路堤稳定性研究．西安公路交通大学硕士论文．2000．5
24．王晓谋、袁怀宇．高等级公路软土地基路堤设计与施工技术．人民交通出版社．2001
25．杨重存．黄土高路堤及高路堑的稳定与变形性态分析与研究．甘肃公路．1997．2
26．钱家欢、殷宗泽．土工原理与计算(第二版)．中国水利水电出版社．1995年
27．高大钊、袁聚云．土质与土力学(第三版)．人民交通出版社．2001年
28．赵永国、王安惠、邵俊生．非饱和黄土高路堤沉降变形研究，西部地区特殊地质环境下路基技术．陕西科学技术出版社．2001年
29．沙庆林．公路压实和压实标准(第一版)．1980年
30．铁道部第一勘测设计院．黄土填筑高路堤的试验研究．1988年
31. Kulhawy, F.H,J.M.Dunean and H.B.Seed:"Finite Element Analyses of Streesses and Movemengts in Embankments during Construction",Geotech,Eng.Rep.TE-69-4,Berkeley. 1969
32. Vos.N.Cement concrete design of plain cement concrete pavements on soils sensitive to differential settlements.Proceedings,3rd International Conference on Concrete Pavement Design and Rehabilitation.Purdue University, 1985,245～251
33．谢康和、周健．岩土工程有限元分析理论和应用．科学出版社．2002年
34．谢永利．大变形固结理论及其有限元法．人民交通出版社．1998年
35．胡铁权．同三线宁波试验段软基路堤沉降规律及填筑加载速率控制．公路．2003．4
36．徐金明、汤永净．分层总和法计算沉降的几点改进．岩土力学．2003．8
37．赵俊明、石名磊、张宏．沉降量预测方法及应用．中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集．2001年
38．陈火红．Marc有限元实例分析教程．机械工业出版社．2002年
39．梁清香、张根全．有限元与Marc实现．2003年
40．郑岩、顾松东、吴斌．Marc2001从入门到精通．2003年
1．公路设计手册．路基(第二版)．人民交通出版社，1996年
2．测绘辞典编委会．测绘辞典．上海辞书出版社，1981年
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5．柴锦春．黄土高路堤的沉降计算．路基工程，Vol．20，No．5，1988年
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10．王德纯、曹明葆．软土地基上修筑路堤的勘测设计与施工．公路工程地质，Vol．5，No．3，1983年
11．楚华栋．黄土路堤的下沉问题．路基工程，总第3期
12．李善皋．黄土路堤下沉量的估算．路基工程，总第9期
13．成都科技大学、甘肃交通厅公路局、甘肃省交通科研所．黄土地区公路特殊结构研究成果报告．交通部“八五”行业联合攻关项目(编号85-05-01-14)．1993．10
14．伍石生、武建明等．压实黄土湿陷变形问题的研究．西安公路交通大学学报．第17卷，第3期，1997年
15．王选仓、王燕平．公路路堤结构可靠性设计方法的研究．陕西公路．1997年，第2期
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30．铁道部第一勘测设计院．黄土填筑高路堤的试验研究．1988年
31. Kulhawy, F.H,J.M.Dunean and H.B.Seed:"Finite Element Analyses of Streesses and Movemengts in Embankments during Construction",Geotech,Eng.Rep.TE-69-4,Berkeley. 1969
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35．胡铁权．同三线宁波试验段软基路堤沉降规律及填筑加载速率控制．公路．2003．4
36．徐金明、汤永净．分层总和法计算沉降的几点改进．岩土力学．2003．8
37．赵俊明、石名磊、张宏．沉降量预测方法及应用．中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集．2001年
38．陈火红．Marc有限元实例分析教程．机械工业出版社．2002年
39．梁清香、张根全．有限元与Marc实现．2003年
40．郑岩、顾松东、吴斌．Marc2001从入门到精通．2003年