加筋垫层＋刚性桩处治路堤下伏土洞的三维数值分析

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1、公路交通技术2013年10月第5期TechnologyofHighwayandTranspo~Oct．2013No．5加筋垫层+刚性桩处治路堤下伏土洞的三维数值分析芦金(福建省交通规划设计院，福州350004)摘要：以永武高速公路某路堤下伏土洞处治为例，介绍加筋垫层+刚性桩的处治方案。采用三维数值分析方法，对采用该方案处治前后路基与地基的变形、应力分布及破坏特征进行分析。分析表明，对于土洞成片发育的路堤，采用该方案进行处治是行之有效的。关键词：加筋垫层；刚性桩；高速公路；下伏土洞；三维数值分析文章编号：1009—6477(2013105—0005—05中图分

2、类号：U416．1文献标识码：A3DNumericalAnalysisforUnderlyingSoilHolesofRoadbedTreatedbyReinforcedCUshiOns+RigidPilesLUCaijinAbstract：WithtreatmentforunderlyingsoilholeofsomeroadbedofYong’an-WupingExpresswayasanexample，thispaperintroducesthetreatmentschemeofreinforcedcushions+rigidpiles．Thepape

3、ranalyzesdeformationofroadbedandfoundation，stressdistributionandfailurecharacteristicsbeforeandaftertreatmentofthisscheme．Theanalysisindicatesthatthistreatmentschemeiseffectivefortheroadbedwithsoilholesdevelopedinstretch．Keywords：reinforcedcushion；rigidpile；expressway；underlyingsoi

4、lhole；3Dnumericalanalysis对于溶蚀成片发育、覆盖层较厚的填方路基，下1工程背景伏土洞的形态与规模难以完全查明，采用注浆处治永武高速公路是福建省“三纵八横”高速公路不仅注浆量巨大而且难以控制。因此，对于永武高规划网中的第三纵，起于福建省永安市，止于福建省速公路下伏土洞，提出采取加筋垫层+刚性桩法进武平县，全长195．22km，采用双向4车道高速公路行处治的方案。具体为：在填方底部设置厚90cm标准建设，设计车速80km／h，设计荷载为公路一I的碎石砂垫层，其上加4层土工格栅，以形成柔性垫级。永武高速公路A10、A11标段岩溶十分发育，均

5、层；土洞区则采用网眭桩穿越，以对土洞顶板形成多为覆盖性岩溶，可溶岩上覆土层厚约10～20m，且点支撑，提高其稳定性；同时铺筑加筋垫层以形成复地下水丰富，土洞成片发育。该类土洞与发育在岩合地基。对于有淤泥充填的土洞，刚性桩采用旋喷石中的溶洞相比较，具有埋藏浅、发育密度大、周围桩；对于空土洞，则采用预应力管桩，或采用支柱式介质性能差、易于塌陷、难以查明等特点，因此土洞注浆体(即在土洞区，采用塑料管作为套管注浆，形的存在严重威胁到高速公路路基的安全。成支柱以支撑土洞顶板)。一般而言，对于浅表层发育的小型土洞，可以采该方法借鉴了疏桩复合地基的概念，但又与之用冲击碾压

6、或开挖回填等方法进行处治。对于发育不同，它是由刚性桩、土洞覆盖层(具有一定厚度)有一定深度的土洞，若土洞规模小、形态明确，则可和柔性垫层三者共同作用，其变形特征和受力机采取注浆法处治。对于发育规模大或者成片发育理尚缺乏有效的计算模式，因而必须进行分析论的土洞，在挖方段落，还可以采用钢筋混凝土盖板证。本文采用Abaqus三维数值分析软件，对加筋进行跨越处理；在填方段落，应如何处理，则具有垫层+刚性桩复合地基处治土洞的方案进行计算一定难度。分析。收稿日期：2013—04—14作者简介：卢才金(1973-)，男，湖北省当阳市人，硕士，高工2013年第5期杨义辉，等

7、：基于残差单调性的GM(1，1)修正模型及其应用研究13算例中，时序的前3个监测数据计算值误差较大。但也并不是样本量越多越好，如在本算例中修正后的模型，尽管其样本量减少，但预测精度却提高了。4)预测结果表明，在GM(1，1)预测模型中，越接近于建模样本序列的最后一个值，其预测精度越高，越远离则精度越差，说明该模型适用于边坡监测的短期预测。而基于残差单调性的GM(1，1)修正模型，其预测精度显著提高，并且能更好地预测边坡边坡位移监测时序位移的中长期发展趋势。此外，还可建立动态模型图2GM(1，1)模型与修正模型预测效果对比以提高预测精度。由表5、图2可以看出，

8、根据残差单调性重新选取样本建模的修正预测模型，极大地