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桩承式加筋路堤工作性状数值分析

韦永美  
【摘要】:相对于传统的复合地基,桩承式加筋路堤具有施工方便、工期短、沉降和不均匀沉降以及侧向变形小等优点,被广泛应用于工程实践中。但是,由于桩承式加筋路堤作用机理复杂,因此其理论研究远落后于工程实践。 基于桩承式加筋路堤模型试验,本文采用ABAQUS有限元软件对其建立了加设与未设筋材两个有限元模型,进行数值模拟,分析了筋材对路堤沉降、桩土应力比的影响。研究结果表明:相对于传统的桩承式路堤,桩承式加筋路堤可以有效减小路堤沉降和不均匀沉降,提高桩土应力比;桩土应力比随着地基土弹性模量的增大而逐渐减小。 采用PLAXIS有限元软件建立桩承式加筋路堤流固耦合模型,通过模拟路堤的分步填筑及固结计算分析步时间的控制,对桩承式加筋路堤进行了时效性分析,研究结果表明:在路堤填筑过程中,随着填筑高度的增加,其超孔隙水压力逐渐增大,路堤沉降逐渐增大,坡脚处侧向位移呈线性增大;路堤填筑完毕后,超孔隙水压力随着时间的增长逐渐消散,路堤工后沉降逐渐增大,路堤侧向位移小幅减小。 最后,通过对填土弹性模量、筋材抗拉刚度、地基土弹性模量、路堤垫层黏聚力和内摩擦角的参数分析,研究其对固结过程中路堤沉降、侧向位移、超孔隙水压力和筋材轴力的影响。研究结果表明:参数中地基土弹性模量对路堤沉降影响最大,筋材抗拉强度的增大能有效减小路堤的侧向位移。


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