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公路地基土(路基和桥涵)承载力及其分类研究
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2009
  • 中图分类:
    U416.01
  • 关键词:
  • 成果简介:
    《公路地基土(路基和桥涵)承载力及其分类研究》是2004年度西部交通建设科技项目,合同编号为2004-318-223-11。项目的主要研究内容:1.公路地基使用情况调查;2.公路地基土工程特性及地基承载力测试技术研究;3.公路地基承载力的理论研究;4.公路地基承载力的离心模型试验研究;5.公路地基承载力的评价技术和分类研究;6.公路路基和桥涵地基承载力地理信息系统。项目组通过三年多的科研攻关,在大量的现场调研、理论分析、数值模拟和室内外试验的基础上,对公路路基和桥涵地基的使用情况和工程问题、工程特性、承载力的现场测试技术、地基的破坏机理和破坏模式以及承载力的评价技术和分类进行了系统、深入的研究,取得的主要研究成果如下:1.提出了公路路基和桥涵地基承载力的影响因素和地基破坏的表现形式;2.明确了砾类土、砂性土和红粘土、膨胀土、黄土等细粒土地基承载力特征值的范围和受力变形特性;3.确定了不同土质类型的公路路基和桥涵地基所适用的测试技术与方法;4.揭示了柔性基础相对刚性基础,地基较晚进入塑性状态,地基的临塑荷载大的受力变形规律;5.确定了公路路基地基的破坏模式主要与内摩擦角与弹性模量有关,内摩擦角较小时,弹性模量小的地基发生局部剪切破坏,弹性模量大的地基发生整体剪切破坏;内摩擦角较大时,地基发生局部剪切破坏或冲剪破坏;6.揭示了公路路基地基发生整体剪切破坏和局部剪切破坏时塑性区发生发展规律;7.明确了公路桥涵地基的破坏类型和破坏机理;8.通过离心模型试验,揭示了公路路基柔性荷载地基相对于刚性基础地基,极限承载力有明显的提高,沉降也相应增加的承载力特性;9.通过离心模型试验,提出了公路路基柔性荷载地基有更好的位移协调性,裂缝开展较晚并距离基础角点较远,分布更密、更均匀;10.明确了地基浸水使之发生新的不均匀沉降从而导致路堤边坡拉裂和路基路面裂缝的作用机理;11.在建筑地基承载力特征值的基础上,提出了公路路基地基承载力的修正公式;12.确定了公路路基和桥涵地基承载力的评价方法;13.根据路基和桥涵等上部结构的荷载特性、公路等级、填土高度和土质类型建立了公路路基和桥涵地基承载力的三级分类体系和分类原则;14.建立了公路路基和桥涵地基承载力地理信息系统。技术创新点如下:1.首次提出了公路路基地基的破坏模式、主要影响因素及塑性区发生发展规律;2.首次基于离心模型试验,明确了公路路基地基承载力的特点,即公路路基柔性梯形荷载地基有更好的位移协调性,地基极限承载力相对于刚性基础地基有明显的提高;3.首次揭示了地基浸水使之发生新的不均匀沉降从而导致路堤边坡拉裂和路基路面裂缝的作用机理;4.针对公路工程特点,提出了路基地基承载力特征值修正公式,并建立了公路路基和桥涵地基承载力的评价方法和分类体系;5.研究编制了《公路路基和桥涵地基承载力评价方法指南》。该项目的有关成果已在贵州、山西、新疆三地4个依托工程中进行了验证,根据该项目确定的公路路基地基承载力评价方法对贵州省在建高速公路中的原地基处理方案进行了优化,大大地节约了工程费用,具有显著的经济效益和社会意义。
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