车辆荷载作用下软土地基塑性变形的计算

›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (12): 3561-3566.

车辆荷载作用下软土地基塑性变形的计算

申昊^{1, 2}，唐晓武¹，牛犇¹，刘续^{1, 3}

1.浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室，杭州 310027；2.比利时根特大学岩土工程实验室，根特 9000； 3.中冶集团武汉勘察研究院有限公司武汉 430080

收稿日期:2012-09-10 出版日期:2013-12-10 发布日期:2013-12-19
通讯作者: 唐晓武，男，1966年生，博士，教授，主要从事软黏土力学及环境岩土工程方面的教学与研究工作。E-mail:tangxiaowu@zju.edu.cn E-mail:shenhao.geo@gmail.com
作者简介:申昊，男，1988年生，博士研究生，主要从事动荷载下土体累积应变方面的研究工作。
基金资助:
浙江省重大科技专项重点社会发展项目（No. 2010C13013）。

Calculation of vehicular load-induced plastic deformation of soft subsoil

SHEN Hao^{1, 2}, TANG Xiao-wu¹, NIU Ben¹, LIU Xu^{1, 3}

1. Key Laboratory of Soft Soils and Geoenvironmental Engineering of Ministry of Education, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China; 2. Laboratory of Geotechnics, Ghent University, Gent 9000, Belgium; 3. Wuhan Surveying-Geotechnical Research Institute Co., Ltd. of MCC, Wuhan 430080, China

Received:2012-09-10 Online:2013-12-10 Published:2013-12-19

摘要/Abstract

摘要： 对于低路堤公路，合理地预测车辆荷载引起的地基塑性累积变形对于低路堤公路的设计有着重要的意义。从机制上讲，可将地基的塑性应变分为塑性体积应变和塑性剪切应变。其中对于塑性体积应变，提出采用不排水条件下的残余孔压模型与一维固结理论相耦合进行计算；对于塑性剪切应变，考虑了塑性体积应变引起的土体硬化，提出了修正的塑性剪切应变计算模型。然后基于所提模型，对萧山黏土的不排水与排水条件下的动三轴试验进行模拟，初步验证了所提模型的有效性。对于实际工程问题，首先运用数值的方法求得车辆荷载在地基中引起的附加应力，然后运用所提模型计算各土层的塑性应变，再结合分层总和的方法求得地基的累积塑性变形。以日本佐贺机场1号测点为例，说明了模型在工程边值问题中的有效性。

关键词: 车辆荷载, 塑性变形, 塑性体积应变, 塑性剪切应变

Abstract: For a low embankment road, the reasonable prediction of vehicular load-induced plastic deformation plays an important role in the road design. According to the mechanism of vehicular load-induced plastic strain, the plastic strain comprises two parts: plastic volumetric strain and plastic shear strain. In the calculation of plastic volumetric strain, the dissipation equation with a source term, which couples Terzaghi’s consolidation theory with the experimentally-achieved cumulative pore pressure model under undrained condition is adopted. While in the calculation of plastic shear strain, the hardening factor of plastic volumetric strain is taken into consideration. The validity of the model is verified by the dynamic triaxial test results of saturated clay under undrained and drained condition. For practical problems, the vehicular load-induced stress is calculated by the numerical method firstly; then the plastic strain can be calculated by the proposed model. Finally, the plastic deformation is obtained by the layer summation method. The calculation example of the point NO.1 on Saga Airport access road is analyzed to illustrate the validitity of the model in a pratical boundary value problem.

Key words: vehicular load, plastic deformation, plastic volumetric strain, plastic shear strain

中图分类号:

TU 443

申昊，唐晓武，牛犇，刘续 , . 车辆荷载作用下软土地基塑性变形的计算[J]. , 2013, 34(12): 3561-3566.

SHEN Hao , TANG Xiao-wu , NIU Ben , LIU Xu , . Calculation of vehicular load-induced plastic deformation of soft subsoil[J]. , 2013, 34(12): 3561-3566.

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[1]	窦锦钟, 邵雪莹, 廖晨聪, 陈锦剑, . 不同夯点布置形式下群夯加固效果研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 527-534.
[2]	郑刚, 栗晴瀚, 哈达, 程雪松, . 天津市承压层应力状态及减压引发沉降规律研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 285-294.
[3]	王新志，谌民，魏厚振，孟庆山，余克服，. 车辆荷载作用下钙质砂路基的动态响应试验研究[J]. , 2018, 39(11): 4093-4101.
[4]	杨吉龙，袁海帆，胡云壮，胥勤勉，施佩歆，陈永胜,. 天津滨海地区深部黏土层弹塑性变形特征与地面沉降关系研究[J]. , 2018, 39(10): 3763-3772.
[5]	刘超，黄滚，赵宏刚，宋真龙，张驰，俞欢, . 复杂应力路径下原煤力学与渗透特性试验[J]. , 2018, 39(1): 191-198.
[6]	王其虎，叶义成，刘艳章，姚囝, . 考虑初始损伤和蠕变损伤的岩石蠕变全过程本构模型[J]. , 2016, 37(S1): 57-62.
[7]	俞剑，黄茂松，张陈蓉 , . 黏土中两种不同直径单桩水平循环加载模型试验与分析[J]. , 2016, 37(4): 973-980.
[8]	冷伍明，刘文劼，赵春彦，周文权，杨奇 , . 重载铁路路基压实粗颗粒土填料动力破坏规律试验研究[J]. , 2015, 36(3): 640-646.
[9]	侯公羽，李晶晶，杨悦，王亚潇，李庆伟，梁永辉,. 围岩弹塑性变形条件下锚杆、喷混凝土和U型钢的支护效果研究[J]. , 2014, 35(5): 1357-1366.
[10]	董城，冷伍明，李志勇，邹静蓉，. 重复荷载作用下粉性路基土累积塑性变形研究[J]. , 2014, 35(12): 3437-3442.
[11]	李珍玉，肖宏彬，金文婷，易文 . 南宁膨胀土非线性流变模型研究[J]. , 2012, 33(8): 2297-2302.
[12]	侯公羽，李晶晶. 弹塑性变形条件下围岩-支护相互作用全过程解析[J]. , 2012, 33(4): 961-970.
[13]	汪洋，曾雄辉，尹健民，肖国强. 考虑卸荷效应的深埋隧洞围岩分区破坏数值模拟[J]. , 2012, 33(4): 1233-1239.
[14]	白冰，李小春，石露，唐礼忠. 弹塑性应力-应变曲线的斜率恒等式及其验证和应用[J]. , 2010, 31(12): 3789-3792.
[15]	潘岳，张勇，王志强. 煤与瓦斯突出中单个煤壳解体突出的突变理论分析[J]. , 2009, 30(3): 595-602.

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