上覆硬壳层软土路基土层界面动力响应特征及工程应用.pdf

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1、第32卷第7期2015年7月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentVol-32No．7Jul．2015doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2015．07．007上覆硬壳层软土路基土层界面动力响应特征及工程应用曹海莹，刘云飞，李慧剑，吴吉贤(燕山大学建筑工程与力学学院，河北秦皇岛066004)摘要：基于应力波理论，从硬壳层与下卧软土层波阻抗具有明显差异角度，利用透射系数揭示了硬、软土层界面处具有动应力突

2、变现象，该现象是硬壳层壳体效应在动力学范畴的一种具体表现。借助数值模拟手段获取车辆荷载作用下路基土中竖向动应力峰值的衰减规律，依据衰减曲线符合负指数函数特征，推导得出一种能综合表征动应力突变规律的土层界面传递系数，并给出了相应的计算方法及应用范围。通过实测数据验证，该方法较已有方法具有过程简单、精度高等特点。经高速公路工程的实践检验，考虑上覆硬壳层软土路基土层界面处的动力响应特征，路基土的力学状态能够得到正确评估，其残余变形值也会被降低。关键词：道路工程；硬壳层；应力波理论；动应力突变；界面传递系数中图分

3、类号：U416．1文献标识码：A文章编号：1002—0268(2015)07—0033—08DynamicResponseCharacteristicofInterfaceofLayerofSoftSoilSubgradewithDryCrustCoveringandItsEngineeringApplicationCAOHai-ying，LIUYun-fei，LIHui-jian，WUJi—xian(SchoolofCivilEngineeringandMechanics，YanshanUniversi

4、ty，QinhuangdaoHebei066004China)Abstract：Basedonthestresswavetheory，inrespectofobviouswaveimpedancedifferencebetweendrycrustandsoftunderlayer，thephenomenonofdynamicalstressmutationathard-softsoilinterface，whichisaspecificperformanceofdrycrust'sshelleffecti

5、ndynamicsscope，isrevealedbytransmissioncoefficient．Theattenuationlawofverticaldynamicstresspeakinsubgradesoilundervehicleloadisobtainedbynumericalsimulation．Onthebasisofattenuationcurve’snegativeexponentialfunctioncharacteristic，atransfercoefficientatsoil

6、layerinterface，whichcanrepresentthelawofdynamicalstressmutationsynthetically，isderived，andthecorrespondingcalculationmethodandapplicationrangeofthetransfercoefficientisoffered，whichisofprocesssimplicityandhighprecisioncomparedwiththeexistingmethodsviamoni

7、toringdataverification．Bypracticevalidationofexpresswayengineering，themechanicalstateofsubgradesoilcanbeevaluatedcorrectlyanditsresidualdeformationcanbereducedconsideringthedynamicresponsecharacteristicofinterfaceoflayerofsoftsoilsubgradewithdrycrust．Keyw

8、ords：roadengineering；drycrust；stresswavetheory；dynamicstressmutation；interfacetransfercoeffic：ient。引言票妻茎兰茎嚣妻曩粢蓑凳望蓑嘉蓑予耋雾誓蓍笙墨目前，随着交通工具行驶速度的提升，以及重的正常运营造成了不可忽视的工程隐患‘1

9、。研究交收稿日期：2014—11—12基金项目：国家自然科学基金项目(51308486)；河北省博士后择