山东大学学报 (工学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (2): 163-173.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2022.388
• 土木工程 • 上一篇
肖文斌1,李靖2,武科1*,王志强2,许文彬1,刘大鹏1,张智棋1,沈平2
XIAO Wenbin1, LI Jing2, WU Ke1*, WANG Zhiqiang2, XU Wenbin1, LIU Dapeng1, ZHANG Zhiqi1, SHEN Ping2
摘要： 依托朔州市南环路黄土路基改扩建工程,基于电镜扫描试验和颗粒流数值模拟分析,研究孔隙率的差异性导致湿陷性黄土微观结构特征及其应力变化规律。采用宏观数值计算方法,建立湿陷性黄土公路路基施工力学三维模型,研究公路改扩建工程湿陷性黄土路基沉降规律,探讨路基参数对新旧路基沉降的影响效应。研究结果表明:湿陷性黄土颗粒主要分为散粒和凝块,其颗粒接触关系主要有3种:支架接触、镶嵌接触以及分散分布,其中,支架接触结构受含水率影响最大。在不同围压条件下,不同孔隙率的湿陷性黄土试样在加载过程中经历了4个发展阶段,并且孔隙率对湿陷性黄土峰值剪切强度以及剩余强度影响显著。新旧路基最大沉降和变形受路基加宽宽度和路堑挖深高度影响,且保持同增同减的关系;地基强度越高,新旧路基沉降变形越小。地下水位越高,黄土的湿陷性越明显,新旧路基沉降越大。
中图分类号:
| [1] 王志超. 交通荷载下高速公路路基拓宽差异沉降研究[D]. 石家庄:石家庄铁道大学,2019. WANG Zhichao. Research on differential settlement of expressway roadbed widening under traffic load[D]. Shijiazhuang: Shijiazhuang Tiedao University, 2019. [2] 李巍. 基于FLAC3D的拓宽路基变形数值分析[D].长沙:长沙理工大学, 2014. LI Wei. Numerical analysis of widening roadbed deformation based on FLAC3D[D]. Changsha:Changsha University of Science & Technology, 2014. [3] 方元伟. 滨莱高速公路改扩建工程路基稳定性及控制技术研究[D]. 西安:长安大学, 2019. FANG Yuanwei. Research on stability and control technology of roadbed in the reconstruction and expansion project of binlai expressway[D]. Xi'an: Chang'an University, 2019. [4] 叶万军. 城市黄土路基灾变机制研究现状及展望[J]. 西安科技大学学报, 2021, 41(4):572. YE Wanjun. Current status and prospects of research on disaster mechanism of urban loess roadbed[J]. Journal of Xi'an University of Science and Technology, 2021, 41(4):572. [5] ZHEN Yao, LIU Bailai. Experimental study on subgrade performance of collapsible loess mixed with concrete gravel[J]. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, 781(2):1-6. [6] 韩若楠. 高速公路改扩建分部填筑路基差异沉降特性及处治技术研究[D]. 济南:山东大学, 2021. HAN Ruonan. Research on differential settlement characteristics and treatment techniques of roadbed filling in expressway reconstruction and expansion sections[D]. Jinan: Shandong University, 2021. [7] JIA Yajun, CHEN Cunli, ZHANG Dengfei. Experimental study on deformation characteristics of collapsible loess under isotropic stress[J]. Mechanics of Advanced Materials and Structures, 2020, 27(14):1278-1288. [8] 钟秀梅, 王谦, 刘钊钊, 等. 干湿循环作用下粉煤灰改良黄土路基的动强度试验研究[J]. 岩土工程学报, 2020, 42(增刊1):95-99. ZHONG Xiumei, WANG Qian, LIU Zhaozhao, et al. Experimental study on dynamic strength of fly ash modified loess roadbed under dry wet cycling[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2020, 42(Suppl.1):95-99. [9] MA Xuening, ZHANG Zheng, ZHANG Peiyun, et al. Study on the long-term dynamic stability of improved loess subgrade for high-speed railway[J]. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Geotechnical Engineering, 2019, 173(3):217-227. [10] 张溯. 延安北过境线路基拓宽差异沉降特性及控制标准研究[D]. 西安:长安大学, 2019. ZHANG Su. Research on differential settlement characteristics and control standards of yan'an north transit line foundation widening[D]. Xi'an: Chang'an Univer-sity, 2019. [11] GIOMI Gnacio, FRANCISCA Franco M. Numerical modeling of the oedometrical behavior of collapsible loess[J]. Geotechnical and Geological Engineering, 2022, 40(5):1-12. [12] 毕美乐. 基于粒观尺度的黄土湿陷机理研究[D]. 西安:长安大学, 2020. BI Meile. Research on the mechanism of loess collapse based on grain scale[D]. Xi'an: Chang'an Univer-sity, 2020. [13] 罗浩, 伍法权, 常金源, 等. 马兰黄土孔隙结构特征:以赵家岸地区黄土为例[J]. 工程地质学报, 2021, 29(5): 1366-1372. LUO Hao, WU Faquan, CHANG Jinyuan, et al. Pore structure characteristics of malan loess: a case study of loess in Zhaojiaan Area[J]. Journal of Engineering Geology, 2021, 29(5): 1366-1372. [14] 井彦林, 李洁茹, 张志权, 等. 陕西渭北黄土浸水饱和前后孔隙变化规律[J]. 水电能源科学, 2021, 39(10): 160-163. JING Yanlin, LI Jieru, ZHANG Zhiquan, et al. The pore changes of weibei loess in shaanxi before and after saturation with water[J]. Water Resources and Power, 2021, 39(10): 160-163. [15] 李凡, 樊康佳, 刘博诗. 人工制备湿陷性黄土微观结构探究[J]. 居舍, 2020,30: 26-27. LI Fan, FAN Kangjia, LIU Boshi. Study on the microstructure of artificially prepared collapsible loess[J]. Housing, 2020, 30: 26-27. [16] 陶春亮. 基于CT技术的不同状态黄土孔隙特征试验研究[D]. 西安:长安大学, 2020. TAO Chunliang. Experimental study on pore characteristics of loess in different states based on CT technology[D]. Xi'an: Chang'an University, 2020. |
| [1] | 陈云娟,敬艺,贾润枝,王军,杨卓,罗平利. 基于有限差分的岩体破裂非连续变形及水力弱化效应表征方法[J]. 山东大学学报 (工学版), 2023, 53(5): 103-111. |
| [2] | 蒋红光,黄贝贝,马川义,刘依依,王凯,姚占勇. 考虑地下水与降雨影响的细粒土路基湿度场[J]. 山东大学学报 (工学版), 2023, 53(5): 74-82. |
| [3] | 李尧,董星,陈厚先,郭张龙,杜旭超. 活动门试验中土体变形及破坏规律[J]. 山东大学学报 (工学版), 2023, 53(5): 92-102. |
| [4] | 李尧,李嘉评,韩宽. 单剪试验试样应力状态与破坏模式[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(4): 201-209. |
| [5] | 邓苗毅,闫启耀,王金山. 粗粒氯盐渍土路用性能试验研究[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(1): 74-84. |
| [6] | 徐子瑶,虞松,付强. 含层状节理岩体力学性质数值模拟研究[J]. 山东大学学报 (工学版), 2020, 50(3): 66-72. |
| [7] | 蒋树磊,杨世锋,杨令航,师文明,邹福清,单青红. 城市快速路小间距并行高铁深塘跨越技术[J]. 山东大学学报 (工学版), 2019, 49(1): 91-100. |
| [8] | 蒋明镜, 方威, 司马军. 模拟岩石的平行粘结模型微观参数标定[J]. 山东大学学报(工学版), 2015, 45(4): 50-56. |
| [9] | 弋晓明1,2,王松根2,宋修广1*,臧亚囡1. 路基容许不均匀沉降控制指标的理论分析[J]. 山东大学学报(工学版), 2013, 43(5): 68-73. |
| [10] | 朱登元1,2,管延华1*. 毛细水作用对粉土路基稳定性的影响[J]. 山东大学学报(工学版), 2012, 42(1): 93-98. |
| [11] | 杨文东1,张强勇1*,宋萌勃2,杨佳1. 基于破坏接近度和强度折减法的边坡稳定性评价[J]. 山东大学学报(工学版), 2010, 40(6): 82-87. |
| [12] | 蒋明镜1,2, 李秀梅1,2. 双轴压缩试验中砂土剪切带形成的离散元模拟分析[J]. 山东大学学报(工学版), 2010, 40(2): 52-58. |
| [13] | 吴世林 肖书安. 隧道地震成像理论与应用案例[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(5): 96-100. |
| [14] | 张敦福 牛海燕. 含球形孔洞岩盐路基临界载荷[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(5): 87-90. |
| [15] | 贾超,赵建宇,徐帮树,岳长城,李树忱 . 清水隧道围岩软土振动液化研究[J]. 山东大学学报(工学版), 2008, 38(1): 83-87 . |
|
||
