论文部分内容阅读
近年来,随着我国公路建设规模的日益扩大,高速公路不可避免地要经过一些特殊地基,如斜坡湖相软土地基等。斜坡湖相软土地基在路基横断面方向和沿路线纵向均具有坡度,因此其土层的成层情况更为复杂,土体具有较强的空间变异性。目前关于路堤荷载作用下斜坡湖相软土地基的变形及稳定性研究,大多数将其看作平面应变问题进行研究,尽管有些是进行三维有限元数值模拟,但是纵向长度只取单位长度,这样并不能体现沿路线纵向地基土坡度对斜坡湖相软土地基的变形及稳定性的影响。鉴于此,本文结合云南某高速公路工程,运用大型通用有限元软件ABAQUS分别建立了路堤荷载作用下斜坡湖相软土地基的二维和三维有限元数值分析模型,对路堤荷载作用下斜坡湖相软土地基的变形特征进行分析,并与实测结果进行对比,验证了模型的准确性;在此基础上,基于有限元强度折减法,建立了多种工况下的斜坡湖相软土地基的二维和三维数值分析模型,对其稳定性进行分析;最后通过正交试验对路堤下斜坡湖相软土地基的变形影响因素显著性进行了研究,主要研究成果如下:1.运用有限元法建立路堤荷载作用下斜坡湖相软土地基的二维和三维数值分析模型,并结合现场实测沉降数据,初步论证了斜坡湖相软土地基的变形应采用三维数值分析模型进行研究;在此基础上,对斜坡湖相软土地基的沉降和侧向位移变形规律进行了分析。2.基于强度折减法,将湖相软土层厚度、杂填土厚度、湖相软土尖灭度、沿路线纵向坡度作为斜坡湖相软土地基稳定性的主要影响因素,利用数值模拟手段,分别探讨了各因素对斜坡湖相软土地基二维和三维稳定性的影响。3.运用非线性有限元法建立了路堤荷载作用下水平湖相软土地基、水平普通地基、地表为水平的斜坡普通地基和地表为水平的斜坡湖相软土地基四种工况下的数值分析模型,分析了各种工况下地基表面竖向位移以及坡脚处侧向位移的变形规律。4.将湖相软土层厚度、杂填土厚度、弹性模量比、湖相软土尖灭度和沿路线纵向坡度五个因素作为影响斜坡湖相软土地基变形的主要影响因素,通过正交试验,对各因素对斜坡湖相软土地基的纵向差异沉降、竖向位移和侧向位移的显著性进行了分析。