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基于力学-经验模型的交通荷载作用下软基长期沉降计算

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为合理表征交通荷载循环作用下各因素对软土累积塑性应变的影响,并对运营期内车辆荷载引起的软土地基沉降进行有效预测,在总结归纳上海地区典型饱和软黏土动三轴试验基础上,充分衡量动、静偏应力耦合效应的影响,给出耦合应力水平的定义,利用耦合指数x反映动、静偏应力的各自影响程度,以此对循环荷载影响下软土的强度弱化模型进行指数化修正;引入软化指数极限值,提出修正耦合应力水平的概念,建立起综合反映动、静偏应力耦合作用、固结围压、土体结构性、强度弱化及循环加载次数因素影响的软土累积塑性应变模型,并以此模型为基础进行交通荷载诱发的软土地基长期沉降计算,结合申嘉湖(上海—嘉兴—湖州)高速公路沉降实测数据对计算结果进行检验.研究结果表明:通过对强度弱化模型及累积塑性应变模型进行参数分析可知,耦合应力水平对模型的描述在等向、偏压固结状态下具有统一的适用性;申嘉湖高速公路长期沉降计算表明地基浅表层塑性变形最为显著;在运营初期理论计算曲线与实测曲线略有差异,在运营1年后两者差异逐渐减弱,后期保持较强的一致性;随着运营年限逐渐增大,沉降逐渐趋于稳定,预估通车550 d后软土地基累积沉降量达128mm,与实测数据的相对误差仅为1.68％,说明该模型合理可靠.
Long-term settlement calculation of soft soil foundation under traffic load based on mechanical-empirical model

徐林荣、陈昀灏、商拥辉、冯多、丁奎

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中南大学土木工程学院,湖南长沙410075

中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室,湖南长沙410075

黄淮学院建筑工程学院,河南驻马店463000

道路工程 软土地基 交通荷载 累积塑性应变 动、静偏应力 强度弱化 长期沉降计算

国家自然科学基金浙江省交通运输厅交通建设科研计划

517786342019001

2021

10.19721/j.cnki.1671-8879.2021.05.001

长安大学学报(自然科学版)
长安大学

长安大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.011
ISSN：1671-8879
年,卷(期)：2021.41(5)
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