[發(fā)明專利]一種基于隆起變形控制的粗顆粒鹽漬土路堤結(jié)構(gòu)設(shè)計方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810821336.2 | 申請日： | 2018-07-24 |
| 公開（公告）號： | CN109086511B | 公開（公告）日： | 2022-03-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳偉志;李安洪;郭在旭;姚裕春;吳沛沛;胡會星;張耀;龔建輝;張莎莎;向俐蓉;薛海洋;周川濱;賈坤;朱曦 | 申請（專利權(quán)）人： | 中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司 |
| 主分類號： | G06F30/13 | 分類號： | G06F30/13;G06F30/20 |
| 代理公司： | 成都惠迪專利事務(wù)所(普通合伙) 51215 | 代理人： | 王建國 |
| 地址： | 610031*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 隆起 變形 控制 顆粒 鹽漬 土路 結(jié)構(gòu)設(shè)計 方法 | ||
1.一種基于隆起變形控制的粗顆粒鹽漬土路堤結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，包括以下步驟：
(1)根據(jù)高速鐵路或磁懸浮變形控制要求，確定路堤頂面的允許隆起量單位mm；
(2)初步確定粗顆粒鹽漬土路堤結(jié)構(gòu)，基床表層厚度ha，單位m，采用粗顆粒非鹽漬土填筑；基床底層上結(jié)構(gòu)層厚度hd1，單位m，采用粗顆粒非鹽漬土填筑；基床底層下結(jié)構(gòu)層厚度hd2，單位m，采用粗顆粒鹽漬土填筑；路堤本體厚度hb，單位m，采用粗顆粒鹽漬土填筑；
(3)通過現(xiàn)場調(diào)查或資料查詢，確定粗顆粒鹽漬土路堤的鹽脹大氣影響深度l0，單位m；通過以下公式確定路堤中粗顆粒鹽漬土隆起計算厚度h0：
式中，h0為粗顆粒鹽漬土隆起計算厚度，單位m；ha為基床表層厚度，單位m；hd1為基床底層上結(jié)構(gòu)層厚度，單位m；
(4)通過現(xiàn)場調(diào)查或資料查詢，確定冬季降溫前第i層土的溫度Ti1，單位℃；確定冬季降溫期間第i層土出現(xiàn)的最低溫度Ti2，單位℃；
(5)通過現(xiàn)場采集粗顆粒鹽漬土土樣并在室內(nèi)開展鹽脹試驗、含水率試驗、土粒比重試驗及重度試驗，確定第i層土的鹽脹指數(shù)Csi；確定溫度Ti1降至Ti2后第i層土的鹽脹力σTi，單位kPa；確定溫度Ti1下第i層土的初始孔隙比e0i；確定第i層土的有效自重應(yīng)力σy0i，單位kPa；
(6)通過以下公式確定路堤頂面隆起量
式中，為路堤頂面隆起量，單位mm；n為隆起計算厚度范圍內(nèi)劃分的土層數(shù)；κ為粗顆粒鹽漬土頂面以上粗顆粒非鹽漬土的消能系數(shù)；Δsei為第i層土的鹽脹量，單位mm；Csi為第i層土的鹽脹指數(shù)；Δzi為第i層土的分層厚度，單位mm；e0i為溫度Ti1下第i層土的初始孔隙比；σy0i為第i層土的有效自重應(yīng)力，單位kPa；Δσyi為上覆軌道荷載及粗顆粒非鹽漬土作用下第i層土產(chǎn)生的有效應(yīng)力變化，單位kPa；σTi為溫度Ti1降至Ti2后第i層土的鹽脹力σTi，單位kPa；
(7)根據(jù)路堤頂面隆起量計算結(jié)果，判定是否滿足若滿足則路堤按步驟(2)初步確定的粗顆粒鹽漬土路堤結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，若不滿足則重復(fù)步驟(2)至步驟(6)，直至滿足以設(shè)計合理的粗顆粒鹽漬土路堤。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于隆起變形控制的粗顆粒鹽漬土路堤結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征是：所述步驟(4)至步驟(6)中，第i層土位于隆起計算厚度范圍內(nèi)，且第i層土均達(dá)到壓實狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于隆起變形控制的粗顆粒鹽漬土路堤結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征是：所述步驟(2)中，粗顆粒非鹽漬土在降溫條件下不發(fā)生隆起變形。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于隆起變形控制的粗顆粒鹽漬土路堤結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征在于：所述步驟(7)中，粗顆粒鹽漬土頂面以上粗顆粒非鹽漬土的消能系數(shù)κ按以下公式確定：
式中，κ為粗顆粒鹽漬土頂面以上粗顆粒非鹽漬土的消能系數(shù)；ξ為粗顆粒鹽漬土頂面以上粗顆粒非鹽漬土的壓縮效應(yīng)系數(shù)，β為粗顆粒鹽漬土頂面以上粗顆粒非鹽漬土的壓縮效應(yīng)系數(shù)ξ極限值的倒數(shù)，可由現(xiàn)場試驗或室內(nèi)模型試驗確定；ha為基床表層厚度，單位m；hd1為基床底層上結(jié)構(gòu)層厚度，單位m；λ為常數(shù)，單位1/m，λ取值為1；α為粗顆粒鹽漬土頂面以上粗顆粒非鹽漬土的初始切線壓縮效應(yīng)系數(shù)的倒數(shù)，可由現(xiàn)場試驗或室內(nèi)模型試驗確定。
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