基于拓宽路基变形数值分析

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1、上海交通大学硕士学位论文拓宽路基变形数值分析姓名：张磊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：徐永福;王峰20090101上海交通大学硕士学位论文中文摘要拓宽路基变形数值分析摘要随着我国国民经济持续快速发展，道路交通量不断增加，原建道路不能满足日益增加的交通量要求，迫切需要拓宽改造。由于拓宽后新老路基本身性状不同、新老路基地基固结程度和压缩量不同，引起新老路基间产生差异沉降，导致新老路基结合部和路面出现纵向裂缝。因此，分析拓宽工程中新老路基协调变形对拓宽工程建设是至关重要的。本文采用FLAC有限差分软件分析新老路堤间的相互作用，针对新老路堤结合部采用土工格栅处

2、理，桩加固软土地基和桩承式路堤，系统分析了新老路基沉降、侧向位移和差异沉降，取得了以下研究成果：1.采用FLAC建立典型软土路基拓宽工程数值模型，分析新拓宽路基与老路基的相互作用，研究拓宽宽度、填筑高度、填土重度和填土模量对路基变形的影响。计算结果发现，拓宽工程中，新路堤增加了老路堤的沉降，拓宽宽度、填土高度和填土重度越大，差异沉降越大；填土模量越大，填土重度越小，差异沉降越小，根据拓宽路基差异沉降为选择结合部处治措施和选取拓宽工程中软基处理方案提供依据。2.采用FLAC软件中的土工格栅单元，模拟分析新老路堤拓宽结合部铺设的土工格栅对新老路基差异沉降和变形的抑制

3、作用，分别研究了土工格栅的不同铺设方式和层间距对路基沉降的影响规律。计算结果发现：采用全路堤铺设或一端固定的方式，获得理想的效果；路基的差异沉降随着层间距的减小而减小，层间距在1m时加固效果最好；格栅模量越大，差异沉降越小。计算结果为确定新老路堤结合部铺设土工格栅层数和方式提供依据。3.选用软件中Pile单元，研究桩加固软土路基的沉降和桩体受力特性，系统分析桩长、桩间距和桩体模量对新拓宽路基沉降和变形的影响。计算结果发现：桩越长，特别是桩身穿透软土层，路基差异沉降、侧向变形越小；桩间距越小，路基变形也越小；通过增大模量能起到良好的加固效果。通过对比发现，三者之I

4、上海交通大学硕士学位论文中文摘要中，桩长对路基变形影响最大。4.分析桩承式加筋路堤的沉降和变形规律，通过改变桩顶铺设土工格室的模量和高度，研究桩顶垫层模量和格室高度对路基变形的影响。计算结果发现：随着格室高度增加，路基沉降逐渐减小；随着垫层模量增加，路基的最大沉降、差异沉降明显减小。关键词：路基拓宽，软土地基，复合地基，桩承式加筋路堤，差异沉降，水平位移，FLAC数值模拟II上海交通大学硕士学位论文英文摘要NUMERICALANALYSISTHESUBGRADEDEFORMATIONOFSUBGRADEWIDENINGABSTRACTWiththesustain

5、edandrapiddevelopmentofChinanationaleconomy,roadtrafficisconstantlyincreasing.Theoriginalroadconstructioncan’tmeettheincreasingtrafficdemands,andneedtobebroadenedurgently.Duetothedifferentcharacteristicanddifferentconsolidationextentandcompressionbetweennewroadsandoldones,differentia

6、lsettlementappearsbetweenthem,whichleadtoverticalandhorizontalcracks,damageandelevationatnew-oldfringezoneandroadsurface.Therefore,theanalysisofnewandoldroadbeddeformationonthewideningprojectiscritical.Inthispaper,thefinitedifferencesoftwareFLACisusedtoanalyseinteractionbetweennewand

7、oldroadbed.Geogriddealisappliedtothenew-oldfringezone.Forthecasesofgeogriddealtonew-oldroadbedfringezone,pipesreinforcementtosoftsoilandpile-supportedroadbed,thenewandoldroadbedsettlement,lateraldisplacementanddifferentialsettlementweresystematicanalysed.Followingistheresearchresults

8、:1.Thesoftwa