浅谈人工河流路段高填土路基变形与强度研究

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1、山东建筑大学硕士学位论文人工河流路段高填土路基变形与强度研究姓名：王海涛申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：薛守义20070501山东建筑大学硕士学位论文捅要在人工河流路段修建高速公路，需要在人工河流上建造桥梁，并在河流两端修建高填土路基。近年来，为了满足一定的设计要求，路堤填筑高度愈来愈大。随着路基填筑高度的增大，土体对桥台的作用力不断加大，对桥台造成了很大的危害；不均匀变形及稳定问题也越来越突出。于是，高填土路基的变形和强度，包括沉降变形、稳定性、桥头跳车和桥台土压力便成了有关工程部门关心的问题。软土路基变形和强度问题是多年来困扰公路行业的一大难题，越来

2、越引起全国公路建设、设计、监理等部门的重视。有些人工河流路段的地质条件复杂，普遍存在大量的软土层。根据现行规范定义【I】，凡天然孔隙比大于1．0，且天然含水量大于液限的细粒土应判定为软土，包括淤泥、淤泥质土等。软土的天然含水量大于液限，孔隙比大于1．0，说明软土的状态部属流塑状态，土的力学性质很差。人工河流路段的土层虽然有的并不属于软土，但许多河流路段的土层孔隙比大于1．0，含水量也比较高，这对高填土路基十分不利。例如，如果桥台与相邻路堤因显著的不均匀沉降而错位，将引起桥头跳车现象，严重影响公路的正常运行。因此，在人工河流路段修筑高填土路基，需要加强对高填土路基变

3、形和强度的研究。为此，本文以山东省道353线的马颊河桥引道路基为例，对人工河流路段的高填土路基的变形和强度进行研究。本文采用Drucker-Prager屈服准则，以非线性有限元理论为基础，建立了针对人工河流路段高填土路基结构的二维和三维计算模型，对人工河流路段的高填路基的变形、稳定性、桥头跳车和桥台所受的土压力进行分析。本文主要进行以下研究工作：l、建立了高填土路基的二维模型，利用非线性有限元理论和大型有限元软件ANsYS，对高填土路基沉降的变化规律进行了分析；计算出路基和桥台的沉降差，并对桥头跳车进行了分析。2、建立了高填士路基和桥台的二维模型，利用弹塑性有限元

4、强度折减法和ANSYS，对该地区高填土路基的安全系数及桥台所受的土压力进行了分析。3、建立了高填土路基的三维模型。运用了空间整体非线性有限元分析的方法和ANSYS，对商填土路基的沉降的变化规律、稳定性和桥头跳车进行了分析。关键词：高填土路基，有限元，沉降，稳定性，桥头跳车，桥台土压力山东建筑大学硕士学位论文StudyonDeformationandStrengthofHighSubgradeAcrossRrtificialRiverWangHaitao(StructuralEngineering)DirectedbyXueShouyiABSTRACTIfasupe

5、rhighwayisconstructedacrossaartificialfiver，abridgewillbeconstructedacrosstheartificialriver,soahighSubgradeneedtobeconstructedonthetwoendsofthefiver．Inrecentyears，satislyingdesigners’requests，theheightofahighSubgradebecomeshigerandhigher．Atthesametime，withtheheightofhighSubgradebecom

6、inghigerandhi曲er,thesoilpressureoftheendofthebridgebecomeslargerandlarger；,theproblemofdifferentialsettlementandstabilitybecomesmoreandmoleseriously．Hence，therelevantengineeringdepartmentsbegintoconcerntheproblemofdeformationandstrength，includingthesettlement，thestability,thejumpatbri

7、dgeabutment，thesoilpressureoftheabutment．1nhedeformationandstrengthofthesoRsoilfoundationbecomesaseriousproblemtotheroaddepartments，itiscausingthesedepartments’recognitionsofroadconstructions，roaddevisers，roadsurveillances，etc．Itiscomplicatedofthegeologicalconditionsofsolneroadsacross

8、thear