《新疆草原沼澤地區公路草甸層路基的力學特徵研究》是依託北京交通大學，由馮瑞玲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新疆草原沼澤地區公路草甸層路基的力學特徵研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馮瑞玲
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著西部大開發的深入,新疆道路，尤其是國防公路、通營（團）公路、鄉村公路得到了快速發展,這類公路的修建必須穿過大面積分布的草原沼澤地區。直接在草甸層上填築路基、利用天然草甸層的類加筋特性，既可以增強公路路基的穩定性，又可以降低工程造價。近年來申請者結合新疆草原沼澤地區的相關科研項目對草甸層在工程中的套用做了一些初步嘗試，然而關於草甸層的類加筋作用機理的系統研究目前尚屬空白。鑒於此，本課題將結合實際需要，通過現場試驗、室內試驗和模型試驗，研究典型草甸層的物理力學特性、類加筋作用機理、草甸層路基的的破壞模式及草甸層路基的沉降計算，為新疆草原沼澤地區公路設計規範的充實提供理論和套用依據。
結題摘要
草甸土層對路基的整體穩定性及沉降都會產生很大的影響。鑒於此，本項目針對新疆草甸土地區的公路開展了如下五方面的研究： （1）草甸土的工程性質研究。針對現場取的典型草甸土原狀樣，測試了草甸土的比重、容重、燒失量、滲透係數、抗剪強度、無側限抗壓強度等物理力學指標，並將試驗結果與國內外草炭土、泥炭、泥炭質土的工程特性進行了對比分析。 按照有機質含量分類，新疆兵團草甸土屬於泥炭質土；其含水量處於泥炭質土的低限附近，而容重則高於一般泥炭和泥炭質土的容重，具有抗剪強度高、滲透性好等特點；無側限抗壓強度試驗過程中草甸土未發生類似於一般粘土的剪下破壞，而是產生了很大的壓縮變形和鼓脹變形；草甸土在受荷載後主固結沉降很快便完成了，但後續的次固結沉降很大。 （2）草甸層的類加筋作用機理研究。通過室內模型試驗，研究了地表有、無草甸層時路堤下地基中的應力分布及沉降規律。 地表草甸土層對地基中的附加應力有顯著的影響，具有較好的應力擴散作用，可以提高地基的容許承載力，可以減小路堤下軟土地基的沉降量。 （3）路堤下草甸土地基的破壞模式研究。採用數值分析方法，對草甸層厚度、草甸層彈性模量、下臥軟土層彈性模量以及草甸層粘聚力等因素對草甸土地基的破壞模式的影響進行了研究。 地表有、無草甸層時地基的破壞模式明顯不同，但是草甸層厚度對地基的破壞模式影響不明顯。 （4）草甸層的有效加筋範圍研究。採用畢肖普理論，用理正岩土軟體計算了路堤邊坡的穩定性，從而確定了新疆兵團草甸土地基的有效加筋範圍。 就兵團墾區的地質條件而言，在草甸土層上直接填築的路基高度不超過20m時，路基的穩定性均能滿足要求。 （5）草甸土路基的長期穩定性及沉降計算方法研究。 對已通車7年的試驗路段進行沉降監測發現其沉降已穩定。 草甸土地基的沉降主要包括初始沉降和次固結沉降兩部分，初始沉降可採用砂性土地基的沉降計算公式計算，次固結沉降可採用粘性土的次固結沉降計算公式計算。
