›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (12): 3473-3481.doi: 10.16285/j.rsm.2015.12.018

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

Q2、Q3黄土深堑中高填方地基变形规律离心模型试验研究

梅 源1,胡长明1,魏弋峰2,张文萃1,袁一力1,王雪艳1, 3   

  1. 1.西安建筑科技大学 土木工程学院,陕西 西安 710055;2.中国民航机场建设集团公司,北京 100101; 3.西安工程大学 环境与化学工程学院 陕西 西安 710048
  • 收稿日期:2015-02-11 出版日期:2015-12-11 发布日期:2018-06-14
  • 作者简介:梅源,男,1983年生,博士,讲师,主要从事岩土力学及工程技术方向的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 51408463);陕西省教育厅专项科研计划项目(No. 15JK1413);西安建筑科技大学科技计划项目(No. RC1375);西安建筑科技大学科技项目(No. QN1409)。

A centrifugal test study of the deformation of high backfill foundation in deep ravine of Q2 and Q3 loess

MEI Yuan1, HU Chang-ming1, WEI Yi-feng2, ZHANG Wen-cui1, YUAN Yi-li1, Wang Xue-yan1,3   

  1. 1. College of Civil Engineering, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an, Shaanxi 710055, China; 2. China Airport Construction Group Corporation of CAAC, Beijing 100101, China; 3. College of Environmental and Chemical Engineering, Xi'an Polytechnic University, Xi'an, Shaanxi 710048, China
  • Received:2015-02-11 Online:2015-12-11 Published:2018-06-14
  • Supported by:

    Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 51408463), Special Research Project of Education Department of Shaanxi Provincial Government(Grant No. 15JK1413), Science and Technology Plan Projects of Xi’an University of Architecture and Technology(Grant No. RC1375) and Science and Technology Project of Xi’an University of Architecture and Technology(Grant No. QN1409).

摘要: 采用大尺寸原状黄土与重塑黄土联合制作模型,针对Q2、Q3黄土深堑中超高填方地基在天然含水率及饱和状态时的沉降变形规律开展大型离心模型试验研究,系统模拟了超高黄土填方地基在施工期及工后期的变形规律。结果表明:此类高填方地基的施工期沉降变形是总变形量主要组成部分;地基填筑完毕后表面沉槽轮廓清晰,填筑过程中沉降速率随施工填方高度增加而增大,沉降变形中部大、两侧小,且填方体与原地基结合部位的变形缓坡较陡坡一侧小;天然状态下的地基整体沉降变形较小,差异变形量较大,饱和状态下的地基沉降变形增大,差异变形量较小,稳定性较差,差异变形使得原地基与填方体极易发生错动开裂。根据模型试验的分析规律,建议此类地基施工过程中宜对填方体与原地基接触带进行处理,以改善填方体约束条件,同时,填筑完工前可预留一定高度,待前期变形基本完成后,再施工至设计标高,以防止过大差异变形导致的工后开裂。

关键词: 土力学, 湿陷性黄土, 离心模型试验, 高填方地基, 沉降变形, 原状黄土

Abstract: The settlement of high backfill foundation in deep ravine of Q2 and Q3 loess under natural moisture content and saturated conditions was investigated based on the centrifuge testing. A large-scale centrifugal model test was carried out to simulate the behaviors of the high backfill foundation in its construction and post-construction periods. In this test, the intact loess and disturbed loess were selected as testing materials. It is shown that the settlement deformation of the high backfill foundation mainly occurs in the construction period, and the settlement rate increases with the filling height. After the test, the settlement trough can be clearly seen on the top of the foundation. The maximum settlement occurs in the middle of the filling body. The deformation on the gentle slope with the joint of the filling body and the original foundation is smaller than that on the steep slope. Under the natural moisture content, the total settlement is small, whereas the differential settlement is large. In contrast, the deformation under the saturated condition shows different characteristics, and the foundation is less stable. Differential settlements can yield a rupture between the original foundation and the filling body, so that the joint zone needs special treatments during construction period to improve the constraint of the filling body. It is suggested here that a certain reserved height of the filling body should be determined by the end of the filling process, and then measures must be taken to avoid the post-construction cracking owing to large differential settlement deformation.

Key words: soil mechanics, collapsible loess, centrifugal model test, high backfill foundation, settlement deformation, intact loess

中图分类号: 

  • TU 478
[1] 王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩 影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[2] 刘家顺, 王来贵, 张向东, 杨建军, 孙嘉宝, . 部分排水条件下饱和黏土 渐近状态本构模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 485-491.
[3] 方瑾瑾, 冯以鑫, 王立平, 余永强, . 真三轴条件下非饱和黄土的有效应力屈服特性[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 492-500.
[4] 刘忠玉, 夏洋洋, 张家超, 朱新牧. 考虑Hansbo渗流的饱和黏土 一维弹黏塑性固结分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 11-22.
[5] 王钦科, 马建林, 陈文龙, 杨彦鑫, 胡中波, . 上覆土嵌岩扩底桩抗拔承载特性离心 模型试验及计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3405-3415.
[6] 朱彦鹏, 杜晓启, 杨校辉, 栗慧王君, . 挤密桩处理大厚度自重湿陷性黄土地区综合 管廊地基及其工后浸水试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2914-2924.
[7] 詹良通, 胡英涛, 刘小川, 陈捷, 王瀚霖, 朱斌, 陈云敏. 非饱和黄土地基降雨入渗离心模型试验 及多物理量联合监测[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2478-2486.
[8] 周小文, 程 力, 周 密, 王 齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
[9] 刘家顺, 王来贵, 张向东, 李学彬, 张建俊, 任 昆, . 部分排水时饱和粉质黏土变围压循环三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1413-1419.
[10] 徐 鹏, 蒋关鲁, 王 珣, 黄昊威, 黄 哲, 王智猛, . 面板对加筋土挡墙影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1427-1432.
[11] 李世俊, 马昌慧, 刘应明, 韩玉珍, 张 彬, 张 嘎, . 离心模型试验与数值模拟相结合研究 采空边坡渐进破坏特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1577-1583.
[12] 张玉伟, 翁效林, 宋战平, 谢永利, . 考虑黄土结构性和各向异性的修正剑桥模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1030-1038.
[13] 王丽琴, 邵生俊, 王 帅, 赵 聪, 石鹏鑫, 周 彪, . 原状黄土的压缩曲线特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1076-1084.
[14] 李 林, 李镜培, 孙德安, 龚卫兵, . 考虑沉桩效应的群桩非线性荷载-沉降解析[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 668-677.
[15] 梁 波, 厉彦君, 凌学鹏, 赵宁雨, 张青松, . 离心模型试验中微型土压力盒土压力测定[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 818-826.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 孙树林,李 方,谌 军. 掺石灰黏土电阻率试验研究[J]. , 2010, 31(1): 51 -55 .
[2] 李英勇,张顶立,张宏博,宋修广. 边坡加固中预应力锚索失效机制与失效效应研究[J]. , 2010, 31(1): 144 -150 .
[3] 李 晶,缪林昌,钟建驰,冯兆祥. EPS颗粒混合轻质土反复荷载下变形和阻尼特性[J]. , 2010, 31(6): 1769 -1775 .
[4] 王丽艳,姜朋明,刘汉龙. 砂性地基中防波堤地震残余变形机制分析与液化度预测法[J]. , 2010, 31(11): 3556 -3562 .
[5] 李秀珍,王成华,邓宏艳. DDA法和Fisher判别法在潜在滑坡判识中的应用比较[J]. , 2011, 32(1): 186 -192 .
[6] 吉武军. 黄土隧道工程问题调查分析[J]. , 2009, 30(S2): 387 -390 .
[7] 陈力华 ,林 志 ,李星平. 公路隧道中系统锚杆的功效研究[J]. , 2011, 32(6): 1843 -1848 .
[8] 陈立文,孙德安. 不同应力路径下水土耦合超固结黏土分叉分析[J]. , 2011, 32(10): 2922 -2928 .
[9] 郑 刚 张立明 刁 钰. 开挖条件下坑底工程桩工作性状及沉降计算分析[J]. , 2011, 32(10): 3089 -3096 .
[10] 赵明华,雷 勇,张 锐. 岩溶区桩基冲切破坏模式及安全厚度研究[J]. , 2012, 33(2): 524 -530 .