浅谈柔性粒料层缓解路基不均匀沉降对路面影响的机理研究

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1、广西大学硕士学位论文柔性粒料层缓解路基不均匀沉降对路面影响的机理研究姓名：肇云亮申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：杨斌20100601柔性粒料层缓解路基不均匀沉降对路面影响的机理研究摘要路基不均匀沉降广泛存在于道路工程的运营使用过程中，尤其是对水泥混凝土一类的刚性路面影响更为严重，会导致水泥混凝土路面产生断裂、错台等病害，影响行车的舒适性并危及行车安全。因此，本文通过试验研究和数值模拟分析，揭示柔性粒料底基层或垫层缓解路基不均匀沉降对路面结构影响的机理，提出柔性粒料底基层或垫层的合理厚度，为路面结构设计、施工和养护提供技术参考。通过自制试验

2、装置对不同材料的底基层进行了不均匀沉降试验研究，分析了半刚性层与级配碎石层在路基产生差异沉降情况下对水泥混凝土板应力的影响程度。试验结果表明，柔性的级配碎石层可有效地缓解路基不均匀沉降对水泥混凝土路面板的不利影响，并且在缓解效果上最大粒径为31．5mm的级配碎石要优于最大粒径为19mm的级配碎石。对路基在不同程度沉降范围下的级配碎石弹性模量变化规律进行了研究，将级配碎石层“微分"为等厚度薄壁圆环，推导出了每个薄壁圆环缓解差异沉降后高度与干密度的关系。通过对级配碎石压实度与弹性模量关系的试验，建立了不同压实度与级配碎石弹性模量之间的关系式，为数值分析

3、提供了计算参数。运用ANSYS软件对设置半刚性层和设置不同厚度的级配碎石层的路面结构进行了数值分析，通过对路基不同位置产生不均匀沉降的模拟，计算分析了水泥混凝土路面结构的应力变化情况，分析结果表明，加厚的级配碎石层路面结构可有效地减小水泥混凝土路面板的荷载应力。在试验研究和理论分析的基础上，提出了柔性粒料底基层或垫层的合理厚度。关键词：不均匀沉降；级配碎石；底基层(垫层)；弹性模量；荷载应力；数值模拟IlRESEARCHONMECHANISMTHATCOHESl0NLESSGRANULESUB—BASERELEASESIMPACTFROMINHOM

4、OGENEOUSSETTLEMENTABSTRACTInhomogeneoussettlementofsubgradeexistswidelyinthecourseofoperationand印plicationofroadworks．Inpanicul鸡ithasagreaterimpactonrigidpaVementsuchascementconcretepaVement，whichwillcauseproblemsofconcretepaVementsuchas厅actureanddislocation，willinfluencetI．a衔

5、camenityandsaf．e够Inthisp印er’throu曲testingresearchandsimulationanalysis，todisclosethemechanismhowinhomogeneoussettlementofflexiblegranuleSubbaseorcushioninfluencespavementstllJcture，toputfoMardreasonablethiclmessforflexiblegranuleSubbaseorcushion．Thiscano矗研technicalreferencefor

6、paVementstructuredesign，paVementconstructionandmaintenance．Inhomogeneoussettlementtestsforbottomlayermadeofdifrerentmaterialsarecarriedthrou曲selfmadedeVice．Influencedegreethatsemi-rigidlayerandgraded铲aVellayerbringtostressofcementslabunderexistenceofsubgradeinhomogeneoussettle

7、mentisanalyzed．Testingresultsshowthatflexible铲adedgravellayercane虢ctivelyreleasetheadverseimpactthatsubgradeinhomogeneoussettlementbringstocementpavementslaband91．adedc11Jshedrocklayerwith31．5mmmaximumparticlesizeisbetterthanthatwith19mmmaximumparticlesizeintermsofreleaseef．fe

8、ct．Thl．ou曲analyzingelasticitymoduluschangeruleofgradedcrushed