半填半挖路堤施工过程数值模拟研究

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1、长沙理工大学硕士学位论文半填半挖路堤施工过程数值模拟研究姓名：徐建军申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王桂尧;蒋中明20070401摘要近年来，我国高速公路建设飞速发展，高等级公路的修筑也逐步由东部转向西部，由平原地区转向山区，不可避免地会碰到一些的深挖、高填等形式的半填半挖路堤。这类路堤因施工不便及差异沉降等原因常常会给工程施工及工后运营带来麻烦，尤其是半填半挖路堤，因其填方较高，在填挖交界处会产生较大的不均匀沉降，进而会造成路面板开裂。因此了解和掌握施工过程中填方及挖方段路基的沉降和回弹情况，对控制和减小不均匀沉

2、降都具有一定的指导作用。本文结合高速公路建设中半填半挖路基的实际情况，对施工过程中填方和开挖土体的沉降变化过程进行了系统研究。首先，对半填半挖路堤的稳定性进行理论分析，指出了半填半挖路堤失稳的发展过程，并归纳总结出影响其稳定的主要因素。然后对现场所采集的实测沉降数据进行分析；其次，采用相关软件建立半填半挖路堤的三维计算模型，并对其施工过程进行了相应的数值模拟，研究了在施工过程中卸载区的回弹情况、填土段的沉降规律以及填挖交界处土体的变形过程及变化趋势。本文还通过对不同模型的数值计算，得出了不同施工方法、不同加载方式、不同坡比以

3、及不同坡脚位置下路堤各部位的变形情况；最后，拟采用土工格栅对路基进行加固处理，通过对模拟结果的分析可知土工织物在处理半填半挖处路堤的不均匀沉降方面能够起到一定的改善效果。关键词：半填半挖边坡；不均匀沉降；边坡稳定性；数值模拟ABSTRACTInrecentyears，wjththerapiddeveIopmentofexpressway’thereisagreattrendthattheconstmc【ioncu盯entofexpresswaychangesfromeasttowesternarea，厅omtheplaint

4、omountainousarea．IntheseregionswewillcomeupagainstlotsofdeepexcavationandhighfillingandthisstyleembankmemisaprOblemwemustsolVeintheconstructionofexpfesswayduetothetroubleitbringstousinbuildingandoperatingSettlementandstabilizationarethetwotechnicalproblemsinhighfil

5、lembankment．Inhighfilledembankmentexpresswaythereexistdifferentialsettlemem．ThehighdifrefentialsettlementmaycausefoadsurfacecracI【'bringthelosstoournationandaffectlifeiftheValue1arge．Socontro¨ingandreducingthedif凫rentialsettlementisVeryimponamforconst九lctionofexpre

6、sswayinmountainousarea．IncombinationwiththeconstructionforoneexpresswayinHunanproVince，thepaperstudiedthefjllingandexcavationsurfacesettlement，itsvariatjonlawinfilledorboundary盯eaandthere-boundanceinexcaVationafea．First，theory0fstabilizationofthisstyleembankmentisa

7、nalyzedandmainfhctorsinfluencingonthestabiJityofembankmentarealsosummarized．ThemeasureddatumsfromlocaIsiteareexp】oredcaremlly．Second，usingrelevantsoftwaretheconstructionprocessofsemi-6JJedandsemi—excavatedembankmentissjmulated；onthebaseofanalysisofcaJculatedresu】ts

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