基于路堤软基沉降变形数值分析

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1、贵州大学2006届硕士研究生学位论文Y9800{1题卧路堤软基沉降变形数值分析学科专业：研究方向：导师：研究生：塞±工狸．边塑工猩!塑±固结洹隆理迨塑量拯越撞猩噩麴中国·贵州·贵F日2006年1月贵州人学硕l。学位论文摘要沉降变形计算是土力学中的重要研究课题。自从Terzaghi(1924)年提出一维固结理论以来，沉降变形理论研究已经取得了长足的进展，沉降变形的估算精度也有了很大的捉高．公路施工期间，涉及路基(下部软基以及上部填筑体)沉降变形问题。常规的沉降变形计算方法是半经验半理论的，是经典土力学理论与经验相结合的方法。由于路基沉降变形的复

2、杂性，使得计算值与实测资料存在较大的误差。鉴于此，本文采用数值分析法对路堤软基沉降变形进行计算和分析。本文首先从时间上和空间上对路堤软基沉降变形问题进行分析。时间上的研究重点立足于追踪整个施工过程中的沉降变化。以填筑体分级加载过程为研究过程，以软基同结过程中菜点处的物理指标(竖向位移以及侧向位移)为研究对象，以Blot固结有限元方法为研究手段模拟整个施工过程，结合具体工程实佣，将数值结果与现有的实测资料进行对比分析；空问上的研究，将沉降变形组成部分分为下部软土地基固结沉降变形以及上部填筑体自重压密沉降两大部分。对填筑体的沉降研究，重点立足于填

3、筑体自重压密沉降的最终值，而这个最终值却是由多个分层填筑施工过程来体现的。本文编制了平面应变条件下Biot固结有限元程序BCTFP，并且结合典型一维l胡结问题对BCTFP的可靠性进行验证。结合具体工程实例，利用BCTFP对下部软基固结沉降变形进行分析。讨论分析了软基中轴线表面沉降、软基分层沉降以及路堤脚趾处的侧向位移，井利用，有限元计算值绘出了反映软基工后性状等值线图，对软基工后沉降变形进行预测和分析．本文分析了路堤填筑体瞬间加载模型和分级加载模型。提出了分层填筑——瞬间白重压密沉降完成——分级附加应力下沉降的简化模拟思路，利用Flac计算程

4、序实现了上述简化模拟过程，计算了路堤填筑体的最终沉降值。【关键词】软基，路堤，沉降变形，州结，有限元费州大学颂1．学位论文AbstractThecaculationofSettlementanddeformationistheoneofimportantstudingsubjectsinsoilmechanics．SinceTer础ipresentedthetheoryofonedimensionconsolidation，boththetheoryofsettlementanddeformationandtheestimatingpreci

5、sionofthemhavemadegreatprogress．Itcomestotheproblemofsettlementanddeformationofroadbedwhichiscomposedofsoftclayfoundationatthebottomandembankmentatthetopduringtheconstructinghighway．1tisthesemi·theoreticalandsemi-experiencedmethodoftheconventionalcaculatingmethodofsettlemen

6、tanddeformation．Becauseofthecomplexityintheroadbed'ssettlement，therehasalsobeenabigerrorbeMecntheconsequencebasedontheconventionalmethodandtheactualvalue．Therefore，thisthesiswillcaculateandanalysisthesettlementanddeformationofroadbedinthewayofnumericalanalysis．Firstly,thist

7、hesisanalysisestheproblemofsettlementofroadbedintheopinionoftimeandspace．Thekeytostudingtheproblemintheopinionoftimeistotracingthewholeprocessofsettlementchangingduringtheconstructing．Thisthesisconsiderstheprocedureofgradingloadingasthestudingprocess，thephysicalindexonthera

8、ndompointsinthesoftclayfoundationasthesubjectinvestigated，theBiotconsolidation．fin