樁承式路堤土拱效應(yīng)的顆粒流分析.pdf

1、樁承式路堤是指利用剛性樁加固軟土的一種地基處理形式。具有加固周期短、工后沉降小以及工程造價相對較低等優(yōu)點。在樁承式路堤填筑過程中，樁土產(chǎn)生相對位移，填土顆粒重新排列、相互楔緊，從而形成土拱，將荷載向樁頂傳遞。本文在前人研究的基礎(chǔ)之上，利用室內(nèi)模型試驗、顆粒流仿真數(shù)值模擬相結(jié)合的方法進(jìn)行樁承式（加筋）路堤的宏細(xì)觀機(jī)理研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過樁承式路堤室內(nèi)小比例尺可視化模型試驗，研究路堤填筑過程中應(yīng)力及位移變化規(guī)律，觀

2、測土拱區(qū)域內(nèi)和筋土界面處土體顆粒位移。研究填土高度、樁距、樁帽尺寸、樁土差異沉降等因素對荷載傳遞及土拱效應(yīng)參數(shù)的影響，分析交通荷載作用下樁承式路堤宏觀力學(xué)參數(shù)變化規(guī)律。
　　(2)應(yīng)用細(xì)觀照片分析技術(shù)研究了拱腳內(nèi)側(cè)的顆粒運動和演化過程，從顆粒尺寸角度對樁承式路堤的荷載傳遞機(jī)理進(jìn)行了分析，并揭示了土拱效應(yīng)形成和發(fā)展的機(jī)理。
　　(3)選取兩組典型工況，對未設(shè)格柵和設(shè)格柵路堤進(jìn)行了靜載→動載→靜載作用的時間效應(yīng)分析，探討了樁、土

3、應(yīng)力隨填土顆粒重新排列的響應(yīng)規(guī)律。
　　(4)以室內(nèi)試驗為基礎(chǔ)，建立能夠模擬樁承式加筋路堤樁、土、加筋體各元素間相互作用、接觸界面非連續(xù)接觸的顆粒流模型。分析堆填和加載過程中土體各細(xì)觀參量與土體的位移場、應(yīng)力場等宏觀力學(xué)現(xiàn)象間的聯(lián)系。結(jié)合模型試驗，改變砂土的細(xì)觀參量、樁距、樁帽尺寸等，研究各設(shè)計參數(shù)對樁承式路堤工作性狀的影響，進(jìn)行參數(shù)敏感性分析，進(jìn)一步研究土拱形成和發(fā)展的力學(xué)機(jī)理。
　　(5)建立樁承式路堤拓寬工程的離散-連