基于彈塑性有限元方法的陡坡高路堤穩(wěn)定性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、針對(duì)已建及在建陡坡高路堤易發(fā)生變形過(guò)大及整體失穩(wěn)等問(wèn)題，如何正確地評(píng)價(jià)陡坡地基上高填方路堤的破壞機(jī)理及穩(wěn)定性，對(duì)已經(jīng)發(fā)生破壞的邊坡采取恰當(dāng)?shù)募庸檀胧?，確保山區(qū)道路暢通有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 人們對(duì)邊坡穩(wěn)定性分析方法的研究經(jīng)歷了由定性分析到定量分析的過(guò)程，其中極限平衡方法與有限元法是目前最常用的定量分析方法。本文運(yùn)用ANSYS軟件建立有限元模型，并采用Drucker-Prager彈塑性本構(gòu)模型分析研究了特定計(jì)算斷面下坡角、臺(tái)階寬

2、度、路堤填料性質(zhì)、地基強(qiáng)度對(duì)陡坡高路堤穩(wěn)定性的影響，并總結(jié)了其影響下的變形規(guī)律。 依托自貢市某城市主干路全互通立交匝道工程，本文分析了在選定的工程實(shí)例計(jì)算斷面下含有軟弱土層的陡坡高路堤的穩(wěn)定性，并得出在本文的分析模型下，當(dāng)路堤填筑到一定高度時(shí)，路堤失穩(wěn)。若要繼續(xù)填筑路堤，必須采取相應(yīng)的加固措施。鑒于此，本文提出反壓護(hù)道與干振碎石樁兩種加固方案，并對(duì)這兩種加固方案進(jìn)行了有限元分析。 首先，經(jīng)有限元分析后發(fā)現(xiàn)反壓護(hù)道的加固效

3、果不顯著，在特定路堤高度下有限元分析結(jié)果不收斂，故而舍棄此方案；其次，對(duì)干振碎石樁進(jìn)行分析，得到當(dāng)干振碎石樁的加固區(qū)域強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)到要求時(shí)，可以保證在特定路堤高度下陡坡高路堤的穩(wěn)定。進(jìn)而根據(jù)有限元的分析成果，提出了干振碎石樁的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了地基穩(wěn)定性驗(yàn)算；最后，總結(jié)了陡坡高路堤的設(shè)計(jì)流程及常用加固方法，其中常用加固方法有路堤邊坡防護(hù)、挖臺(tái)階法、擋土墻、格構(gòu)錨固、加筋土擋墻和加筋陡坡、抗滑樁、刷方減重和填土壓腳、注漿加固以及反