山区超高加筋土路基力学行为的有限元分析

发布时间：2018-08-21 19:47

【摘要】：以十堰至房县高速公路为例,采用弹塑性有限元程序,对山区某超高加筋土路基修筑过程中的双向位移、土压力、剪应力以及加筋体轴力与位移分布等力学行为进行数值分析。研究结果表明:①加筋体内及加筋体后填土内侧向土压力不大,垂直土压力主要为填土自重应力;②加筋土路基底部混凝土圬工挡墙承受较大的侧向压力,墙趾承受较大的压力与剪应力,应保证基础平台的稳定性;③加筋体最大拉力出现在路基底部,墙面最大水平位移出现在路基中部,底部格栅后端承受一定的压应力,可通过对混凝土圬工挡墙后的填土进行压实控制。研究成果可为山区超高加筋土路基设计方案提供参考,同时对其他类似工程的数值分析具有一定的理论借鉴意义。
[Abstract]:Taking Shiyan to Fangxian Expressway as an example, the mechanical behaviors of bidirectional displacement, earth pressure, shear stress, axial force and displacement distribution of a certain super-reinforced soil roadbed in mountainous area are analyzed numerically by elastic-plastic finite element program. The results show that the earth pressure in the concrete masonry retaining wall at the bottom of the reinforced earth roadbed is not large, and the vertical earth pressure is mainly due to the self-gravity stress of the fill, and the concrete masonry retaining wall at the bottom of the reinforced earth road is subjected to larger lateral pressure. The wall toe bears great pressure and shear stress, the stability of the foundation platform should be ensured that the maximum tensile force of the reinforced body appears at the bottom of the subgrade, the maximum horizontal displacement of the wall appears in the middle of the roadbed, and the back end of the bottom grille bears a certain compressive stress. Compaction control can be carried out by filling behind concrete masonry retaining wall. The research results can provide a reference for the design scheme of super-reinforced soil subgrade in mountainous area, and also have certain theoretical reference significance for the numerical analysis of other similar projects.
【作者单位】： 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室;同济大学地下建筑与工程系;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室;上海理工大学环境与建筑学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(41302221,41001331) 高等学校博士学科点专项科研基金(20120072120033) 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金资助项目(SKLGP2012K017) 湖北省交通科学研究计划项目(2011700342)
【分类号】：U416.1

【参考文献】

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1 陈周与,马时冬;超软地基上土工布加筋土挡墙的试验研究[J];长江科学院院报;2001年06期

2 张_";;土工格室处治山区高填方加宽路堤试验研究[J];中外公路;2010年02期

3 包承纲;汪明远;丁金华;;格栅加筋土工作机理的试验研究[J];长江科学院院报;2013年01期

4 丁金华;周武华;刘军;龚壁卫;;土工格栅对膨胀岩吸湿变形规律的影响研究[J];长江科学院院报;2009年11期

5 宋广;边学成;蒋建群;陈云敏;;公路加筋路基的变形和承载力分析[J];上海交通大学学报;2011年05期

6 杨万林,余静;加筋土技术在山区高速公路高路堤中的应用[J];土工基础;2005年04期

7 莫介臻;何光春;汪承志;周世良;;台阶式格栅加筋挡墙现场试验及数值分析[J];土木工程学报;2008年05期

8 陈建峰;叶铁锋;俞松波;石振明;;软土地基加筋石灰土路堤离心模型试验数值模拟[J];岩石力学与工程学报;2008年09期

9 王家全;周健;丛林;邓益兵;;高填方加筋新旧路堤现场试验与数值模拟分析[J];岩石力学与工程学报;2010年S1期

10 付海峰;闫澍旺;舒晓武;;加筋及灌浆联合处理软土地基在路基加宽中的应用和分析[J];岩土力学;2007年01期

【共引文献】

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1 王俊波;戴鹏;;土工网加筋换填土处治过湿路基室内试验研究[J];安徽建筑;2010年06期

2 黄雨;江席苗;刘高;;软土路基稳定性影响因素分析[J];地下空间与工程学报;2009年02期

3 王艳玲;;某加筋土挡墙位移监测分析[J];地下空间与工程学报;2009年S1期

4 胡江碧;费雪良;何欢;;高填方路堤最佳加筋方案的确定及稳定性分析[J];北京理工大学学报;2007年09期

5 孙笑;赵明阶;汪魁;项建明;;长安综合试车场高填方路堤施工沉降控制数值模拟[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2012年02期

6 刘泽;杨果林;黄向京;;倾斜面墙加筋挡墙施工过程仿真与潜在破裂面分析[J];工程勘察;2011年10期

7 陈连峰;杜军芝;陈德文;;路基侧滑失稳分析及其解决方案[J];硅谷;2008年07期

8 龚玉华;曾耀;;山区陡坡高填方路堤稳定性分析及处治措施研究[J];公路交通科技(应用技术版);2011年11期

9 胡幼常;赵镇君;张培;江海;林杰;;换填与加筋结合处理路基加宽下软土地基的效果分析[J];公路交通科技;2009年05期

10 付柏蓉;;公路建设中的复杂地质处理——以北海市营盘至闸口二级公路工程为例[J];广西师范学院学报(自然科学版);2010年03期

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1 王宏贵;徐林荣;赫晓光;陈洁金;;加筋间距对高填方路堤稳定性影响分析[A];第二届全国环境岩土与土工合成材料技术研讨会论文集（一）[C];2008年

2 曾耀;龚玉华;;山区陡坡高填方路堤稳定性分析及处治措施研究[A];贵州省岩石力学与工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

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1 赵岗飞;网格状带齿加筋体强度、筋—土界面特性及其应用研究[D];上海大学;2011年

2 罗恒;注浆理论研究及其在公路工程中的应用[D];中南大学;2010年

3 谢婉丽;黄土地区高填方加筋土路堤变形与稳定性研究[D];西北大学;2004年

4 蒋建清;红砂岩粗粒土加筋挡墙力学机理和地震稳定性研究[D];中南大学;2010年

5 黄向京;双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙设计理论与试验研究[D];中南大学;2010年

6 张石磊;H-V加筋路堤稳定性分析及机理研究[D];上海大学;2010年

7 刘泽;生态型加筋土挡墙动静力学特性试验研究与数值分析[D];中南大学;2012年

8 张莎莎;基于离心模型试验的饱和土固结理论研究[D];长安大学;2011年

9 金顺浩;土工格室加筋土加固机理的研究[D];东北林业大学;2013年

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1 王士革;填方路基下长短桩复合地基沉降特性研究[D];郑州大学;2010年

2 马广辉;土工格栅在桥头跳车防治中的应用研究[D];东北林业大学;2011年

3 马立;基于渐近均匀化理论的土工格栅加筋路堤沉降计算[D];湘潭大学;2011年

4 段贤伟;软土地基大型基坑开挖对地下管线工作性状影响的数值分析[D];天津大学;2010年

5 乔丽平;加筋土坡的临界高度及加筋土挡墙设计方法的比较[D];武汉大学;2005年

6 许健;加筋风积砂强度和变形特性的有限元分析[D];内蒙古工业大学;2007年

7 刘振杰;水泥补强法提高土工织物加筋土抗剪强度的试验研究[D];合肥工业大学;2007年

8 李秀娟;极限分析上限法在加筋土结构物稳定性分析中的应用[D];中国海洋大学;2008年

9 赵星民;条带式加筋土挡墙的原型观测试验及研究[D];长安大学;2008年

10 陈振华;堤基砂垫层渗透性能需求及织物加筋效果研究[D];浙江大学;2008年

【二级参考文献】

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1 王孝存;周健;;加筋地基的应用研究进展[J];地下空间与工程学报;2006年02期

2 马时冬;土工格栅与土的界面摩擦特性试验研究[J];长江科学院院报;2004年01期

3 栾茂田,武亚军,年廷凯;强度折减有限元法中边坡失稳的塑性区判据及其应用[J];防灾减灾工程学报;2003年03期

4 徐少曼;关于土工织物加筋堤坝软基问题[J];福州大学学报(自然科学版);1999年02期

5 刘增贤,汤连生;路堤荷载下软土侧向挤出沉降分析[J];工程勘察;2003年02期

6 马卓军,张兴彦,贾振功;土工格室加筋粘性土的强度特性研究[J];公路;2000年10期

7 张胜,赵华宏;土工格室在软土地基处理中的应用与研究[J];公路交通科技;2004年04期

8 郝行舟;申霖;王选仓;;土工格栅处治填挖交界路基不均匀沉降技术研究[J];中外公路;2007年05期

9 金英伟;;土工格栅加筋结构在膨胀土堑坡处治中的应用[J];中外公路;2008年05期

10 张鹏,王建华,陈锦剑;土工织物拉拔试验中筋土界面力学特性[J];上海交通大学学报;2004年06期

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1 周世良;格栅加筋土挡墙结构特性及破坏机理研究[D];重庆大学;2005年

2 杨晓华;土工格室工程性状及应用技术研究[D];长安大学;2005年

3 汪明元;土工格栅与膨胀土的界面特性及加筋机理研究[D];浙江大学;2009年

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2 李明;贾磊;;软岩隧道开挖的数值模拟与研究[J];交通标准化;2008年14期

3 李明;贾磊;;软岩隧道开挖的数值模拟与研究[J];交通标准化;2008年13期

4 任瑞波,蒋洪胜,王哲人;具有碎石基层的半刚性沥青路面碎石层的应力状态变化规律的研究[J];公路交通科技;2005年08期

5 黄崇伟;;沟埋式输油管道管土相互作用分析[J];公路工程;2011年02期

6 李小青;虞海珍;;加筋挡墙加筋机理及其力学行为的分析[J];公路;2006年12期

7 李文江;贾晓云;刘志春;;地铁区间大断面隧道施工力学行为研究[J];地下空间与工程学报;2007年01期

8 王乃生;;横向预应力对宽混凝土梁的影响[J];交通科技;2007年01期

9 刘文华;王述红;张亚兵;王胜;;不连续介质岩体隧道三维数值模拟分析[J];地下空间与工程学报;2007年06期

10 张兆杰;;软弱围岩浅埋超大跨金州隧道施工全过程数值模拟[J];公路隧道;2008年02期

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1 吴成刚;何川;李讯;张峰;;高地应力下隧道结构力学的模型试验研究[A];中国土木工程学会第十三届年会暨隧道及地下工程分会第十五届年会论文集[C];2008年

2 严伊莎;林永贵;段正君;;初始地应力对软弱围岩隧道衬砌力学行为的影响分析[A];中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C];2006年

3 王瑞钢;闫澍旺;邓卫东;;降雨作用下高路堤边坡的渗流稳定分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年

4 章曾焕;冯紫良;魏乃龙;卢永成;程鸿鑫;戴建国;;重庆长江鹅公岩大桥隧道式锚碇的设计[A];第十七届全国桥梁学术会议论文集（上册）[C];2006年

5 王瑞刚;闫澍旺;;土质路堤在降雨作用下的稳定有限元分析[A];第三届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2003年

6 陈炜韬;王明年;魏龙海;张磊;;大断面海底隧道在不同施工工法下的力学行为研究[A];中国土木工程学会第十三届年会暨隧道及地下工程分会第十五届年会论文集[C];2008年

7 郑力;朱可善;朱敬民;樊泽宝;;均质岩体中地下洞室的模型试验研究[A];第一届全国岩石力学数值计算及模型试验讨论会论文集[C];1986年

8 王伟;梁力;李明;;某高速公路路堑岩质边坡开挖过程的三维有限元分析[A];第17届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2008年

9 杜进禄;陈勇;黄醒春;;盾构出洞施工过程的管片内力实测分析[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年

10 王元战;肖忠;;筒型基础结构稳定性有限元分析方法[A];第十四届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（上册）[C];2009年

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2 邹立新 李瑜 罗强 陈琛;平胜大桥攻克四项建桥关键技术[N];中国交通报;2006年

3 记者 刘新红;多项指标摘取国内水底隧道之冠[N];中国铁道建筑报;2009年

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3 汪海滨;悬索桥隧道式复合锚碇系统作用机理研究[D];西南交通大学;2006年

4 管会生;土压平衡盾构机关键参数与力学行为的计算模型研究[D];西南交通大学;2008年

5 许湘华;浅变质岩变形特征与边坡支护设计方法研究[D];中南大学;2010年

6 闫治国;隧道衬砌结构火灾高温力学行为及耐火方法研究[D];同济大学;2007年

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8 王佳妮;模拟紫外环境下沥青流变行为及老化机理的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

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10 吴梦军;大跨扁平连拱隧道施工时空效应与二次衬砌最佳支护时机研究[D];重庆大学;2011年

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2 陈强;公路边坡稳定性研究与分析及综合治理[D];湖南大学;2005年

3 杨朝竹;路基高陡边坡加固的数值分析[D];西南交通大学;2005年

4 张少辉;不同拼装方式下管片结构的力学行为研究[D];西南交通大学;2004年

5 彭小平;崇遵高速公路龙井滑坡防治技术研究[D];西安科技大学;2005年

6 黄海军;洪江电厂上游水库公路路基加固方法优化研究[D];河海大学;2006年

7 张云峰;隧道施工过程的数值模拟分析与方案的优化[D];合肥工业大学;2007年

8 张涛;穿越滑坡体的山区高速公路隧道进洞方案研究[D];华中科技大学;2006年

9 张鑫;沉入式大圆筒稳定性分析的简化及三维弹塑性有限元方法[D];天津大学;2007年

10 万超;大跨度预应力箱梁锚固区极限承载能力研究[D];西南交通大学;2008年

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