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题名	渗流对压实黄土路堤的影响研究
作者	沙浩
答辩日期	2019
导师	袁中夏 ; 武小鹏
关键词	渗流 压实黄土路堤 降雨入渗 农业灌溉
学位名称	硕士
英文摘要	黄土在我国西北地区广泛分布,覆盖厚度深,它既可作路堤又可作筑路材料,填方路堤是黄土地区公路建设的主要形式之一。然而,黄土填土路堤的工程性质特殊,公路路堤在频繁水分入渗影响下易引起地基沉陷、边坡坍滑、路面翻浆等病害。而降雨入渗和农业灌溉引起的入渗,无疑是水分入渗的主要形式。本文以压实黄土为研究对象,通过室内试验研究不同压实系数、不同饱和度压实黄土的渗流特性。在此基础上,基于饱和-非饱和渗流相关理论,建立研究问题的简化模型,应用有限元分析软件建立模型,分别分析了降雨和灌溉条件下,对压实黄土路堤中孔隙水压力、有效应力和自重条件下位移的影响,结合研究结果,提出灌溉弱化路堤的预防措施。论文的主要研究内容及结论如下:1、通过对兰州某处黄土进行基本物性指标试验和渗流试验,为后续数值模拟提供相应的参数。试验研究得到了不同压实系数、不同饱和度下压实黄土渗流规律及起渗条件。研究发现:压实黄土压实系数高于0.85时,饱和压实黄土中的渗流存在起始水力梯度;而当饱和度较低,黄土处于“水封闭”状态时,渗流不会发生,主要以水分扩散为主,只有当饱和度较高,达到“双敞开”状态时,非饱和压实黄土中的渗流才会发生。2、应用有限元软件SEEP/W和SIGMA/W两个模块建立降雨条件下的路堤模型。对比分析降雨条件下降雨强度、路堤压实系数及路堤初始饱和度变化对路堤不同截面处孔隙水压力、有效应力及自重条件下位移的影响。经分析计算得出:随着降雨强度增加,孔隙水压力增大,有效应力减小,竖向位移增大,且降雨强度越大,变化量越大。路基压实系数较高时,孔隙水压力变化较小,有效应力变化较小,竖向位移变化较小。初始饱和度较高时,路堤土体越接近于饱和,孔压越接近于零,有效应力较小,竖向位移较大。此外,通过对比单一降雨和降雨—蒸发耦合作用对路堤孔隙水压力的影响发现:降雨—蒸发耦合作用引起路堤孔隙水压力变化较单一降雨条件下大。3、建立路堤受农灌水影响的分析模型。对比分析灌溉条件下喷灌强度、喷灌区距坡脚距离以及灌溉类型对路堤迎水面坡脚处的影响。研究发现:喷灌强度较大时,坡脚孔隙水压力变化较大,喷灌强度越大,有效应力越小,竖向位移越小。随着喷灌区距坡脚距离增加,坡脚孔隙水压力变化减小,有效应力变化减小,竖向位移减小。灌溉类型不同时,漫灌对路堤的影响大于喷灌。此外,结合所得研究结果,通过预埋混凝土防渗板,减弱灌溉对路堤的影响。分析发现:灌溉主要对迎水面路堤坡脚处产生影响,灌溉区边缘防渗混凝土板预埋深度为1.5m时效果最佳。
语种	中文
页码	94
URL标识	查看原文
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94652]
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	沙浩. 渗流对压实黄土路堤的影响研究[D]. 2019.

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