湿润地区毛细阻滞层路基防渗作用的数值分析.pdf

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1、第４２卷，第１期公路工程Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．１２０１７年２月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＦｅｂ．，２０１７湿润地区毛细阻滞层路基防渗作用的数值分析１２１１黄俊文，吴跃东，刘坚，陈锐（１哈尔滨工业大学深圳研究生院深圳市城市与土木工程防灾减灾重点试验室，广东深圳５１８０５５；２河海大学岩土力学及堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京２１００９８）［摘要］针对路基湿化过程中抗剪强度降低问题，基于非饱和土力学渗流理论，提出了采用毛细阻滞层降低路基沉降的方法。采用数值模拟方法，对比分析了在湿润气候的极端降雨

2、条件下，传统路基和含有毛细阻滞层的路基强度、变形和安全系数的变化。结果表明在湿润气候下，毛细阻滞层仍能有效地减少降雨对路基内孔隙水压力分布的影响，从而减少路面变形，提高路基的稳定性。［关键词］非饱和路基；毛细阻滞层；湿化病害；路基沉降；湿润气候［中图分类号］Ｕ４１６１［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４—０６１０（２０１７）０１—００３１—０４ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＦｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆＣａｐｉｌｌａｒｙＢａｒｒｉｅｒｆｏｒＳｕｂｇｒａｄｅｉｎＨｕｍｉｄＣｌｉｍａｔｅ１２１１ＨＵＡＮＧＪｕｎ

3、ｗｅｎ，ＷＵＹｕｅｄｏｎｇ，ＬＩＵＪｉａｎ，ＣＨＥＮＲｕｉ（１ＳｈｅｎｚｈｅｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＵｒｂａｎａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｆｏｒＤｉｓａｓｔｅｒＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＭｉｔｉｇａｔｉｏｎ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｈｅｎｚｈｅｎＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ５１８０５５，Ｃｈｉｎａ；２ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎｆｏｒＧｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｍｂａｎ

4、ｋｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１００９８，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅｅｐａｇｅｔｈｅｏｒｙｆｏｒｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｓｏｉｌｓ，ｃａｐｉｌｌａｒｙｂａｒｒｉｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｐｒｏｔｅｃｔｔｈｅｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｓｕｂｇｒａｄｅｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔａｎｄｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｗｅｔｔｉｎｇＴｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅ

5、ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｓｕｂｇｒａｄｅｌｏｃａｔｅｄｉｎｈｕｍｉｄｃｌｉｍａｔｅ，ａｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｕｓｉｎｇＧｅｏＳｔｕｄｉｏｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｐｏｒｅｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ，ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔａｎｄｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒｏｆｓｕｂｇａｒｄｅｗｉｔｈａｎｄｗｉｔｈｏｕｔｃａｐｉｌｌａｒｙｂａｒｒｉｅｒｕｐｏｎｅｘｔｒｅｍｅｗｅｔｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｈｕｍｉｄｚｏｎｅｏｆ

6、ＣｈｉｎａＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃａｐｉｌｌａｒｙｂａｒｒｉｅｒｃａｎｉｍｐｅｄｅｔｈｅｉｎｖａｓｉｏｎｏｆｒａｉｎｆａｌｌｕｎｄｅｒｔｈｅｅｘｔｒｅｍｅｗｅｔｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏａｓｔｏｍａｉｎｔａｉｎｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｍａｇｎｉｔｕｄｅｏｆｐｏｒｅｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｓｕｂｇｒａｄｅ，ｌｅａｄｉｎｇｔｏａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｏｆｓｕｂｇｒａｄｅ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｓｕｂｇｒａｄｅ；ｃ

7、ａｐｉｌｌａｒｙｂａｒｒｉｅｒ；ｄｉｓｔｒｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｏｆｗｅｔｔｉｎｇ；ｈｕｍｉｄｃｌｉｍａｔｅ［４］用。上述措施均从提高路基自身稳定性的角度０引言来控制路基沉降，其缺点在于施工成本高，长期性能随着我国社会经济的快速发展，高速公路建设尚不明确。而毛细阻滞层能从保护路基免于遭受湿的需求愈发突出。但现有高速公路建设仍存在较多化影响的角度来控制路基不均匀沉降，具有易建造、问题，特别是降雨引起的路基失稳及路面不均匀沉造价低、取材方便和环保等优点，并已广泛应用于在［５，６］降的问题，这将对行车安全和行车舒

8、适性造成不利垃圾填埋场覆盖系统。毛细阻滞层由两层不同［１］的影响。性质的土组成：上层为细粒土，下层为粗粒土，利用针对这一问题，常见的措施为采用桩基础复合粗、细粒土在非饱和状态下渗透系数值不同的特点，［２，３］［７］结构，如长短桩复合地基，或者选用轻质高强材达到有效地存储－阻滞－转移降雨的效果。Ｒａ［８］料作为路基的填料，如气泡轻质混凝土（ＦＣＢ）的运ｈａｒｄｊｏ提出采用毛细阻滞层保护边坡这一方法，并［收稿日期］２０１５—０８