普通斜坡地基、斜坡软弱地基路堤顶面竖向位移不再呈对称分布,在下坡脚一侧达到最大,其值分别为21.5 mm和92.0 mm,后者是前者的4.3倍;差异沉降分别为3.3 mm和23.0 mm,后者是前者的7.0倍。......
2023-10-03
本章运用荷兰研发的岩土工程有限元软件Plaxis,建立如图5-1所示的斜坡软弱地基路堤全结构平面应变数值分析模型。依据《铁路路基设计规范》(TB 10001—2005、J447—2005)[6],路堤顶面宽为7.5 m,路堤边坡坡比为1∶1.5,路堤填高为h=8 m(以路堤中心线标高为准),地面横坡坡比1∶m为1∶10(当地面横坡为零时,即演变成为普通水平地基),表面斜坡软弱层厚为Hw=4 m(当斜坡软弱层厚度为零时,即演变为普通斜坡地基)。采用15节点三角形单元自动剖网方法离散模型,并适当加密路堤及斜坡软弱层区域内的网格密度,模型的两侧施加水平向位移约束,底侧施加双向位移约束。为便于各工况横向比较,对于普通水平地基路堤、水平软弱地基路堤,尽管模型对称,仍取全结构进行分析。土体的本构模型采用Mohr-Coulomb模型。各层土体材料参数参考文献[13-15],如表4-1所列。
图5-1 斜坡软弱地基路堤计算模型示意(单位:m)
本章重点分析斜坡软弱地基在长带状路堤自重荷载作用下的压密沉降及稳定安全性。计算分析时,先获得地基的初始应力,然后模拟路堤的水平分层分步建造,获得土体的侧向变形与竖向沉降,并通过软件内嵌的剪切强度折减法,获得各计算工况路堤分层分步建造稳定安全系数。Plaxis程序通过K0、重力加载两种方式分别获得普通水平地基和水平软弱地基、普通斜坡地基和斜坡软弱地基的初始应力,通过分步建造功能分步激活各层路堤单元,以准确、真实地模拟动态填筑施工力学行为。
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2023-10-03
本节运用荷兰研发的岩土工程有限元软件Plaxis,建立如图4-1所示的斜坡软弱地基路堤全结构的平面应变数值分析模型。数值分析模型模拟了斜坡软弱地基在长带状路堤自重荷载作用下的压密沉降。图4-1斜坡软弱地基路堤计算模型示意土体的本构模型采用Mohr-Coulomb模型,并利用Plaxis软件中的选项Tension cut off设置土体为不可抗拉材料,即将土体的抗拉强度设置为零,以弥补传统Mohr-Coulomb模型夸大土的抗拉强度的缺陷。......
2023-10-03
而经系梁式桩网结构加固后,随着路基的逐层填筑,其安全系数逐渐增大,当填筑至第5层后,安全系数较高且相对保持稳定。此过程中,最小安全系数为Fs=1.644,显然满足Fs≥1.45的规范要求,系梁式桩网结构加固对提高斜坡软弱地基路堤安全性方面效果显著。相比无处治措施,经系梁式桩网结构加固处治后,其路基顶面的最大沉降、差异沉降分别减小约88.7%、90.3%,系梁式桩网结构可显著削减斜坡软弱地基路堤的沉降及差异沉降。......
2023-10-03
此处,应用荷兰开发的有限元软件Plaxis,建立如图4-10所示的斜坡软弱地基路堤全结构平面应变数值分析模型,地基宽度为120 m,依据《铁路路基设计规范》[4],选取路堤顶面宽为7.5 m,路堤边坡坡比为1∶1.5,路堤填高为8 m,地面横坡坡比为1∶m,软弱层厚度为Hw,软弱层层顶至地基顶面的距离为H。......
2023-10-03
斜坡软弱地基路堤需直接面临同时考虑两类边坡的稳定性问题。西南地区还频发地震,常见极端天气条件,这些都导致斜坡软弱地基路堤的稳定性分析复杂化,研究颇具挑战性。目前,斜坡软弱地基路堤的稳定性多采用刚体极限平衡法[4,5]、剪切强度折减法[6]、试验[7-9]等手段来研究,这些手段各具特色,各有利弊。......
2023-10-03
其中括号内数据表示软弱层模量、地面横坡或软弱层厚度的具体取值。表4-4竖向沉降各因素极差分析4.3.3.3基于侧向变形的软弱层性状多因素显著性分析两组正交设计侧向变形各因素极差分析及显著性由大到小排列如表4-5所示。......
2023-10-03
《铁路路基设计规范》[45]要求,软土及其他类型厚层松软地基上路堤的稳定性、工后沉降不满足要求时,应进行地基处理并与基底处理相协调。表1-5公路路基设计规范软土地基上路基容许工后沉降[46]单位:m可见,软土地基路堤设计须关注沉降和稳定,设计规范给出了沉降的计算方法,明确提出了工后沉降的控制标准,但在设计中仍未专门强调针对侧向变形的控制,仅需在施工时进行动态监测。......
2023-10-03
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