软土地基硬壳层作用效应数值分析.pdf

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1、第４１卷，第６期公路工程Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．６２０１６年１２月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｃ．，２０１６软土地基硬壳层作用效应数值分析刘江波（海口市市政工程设计研究院，海南海口５７０２０８）［摘要］为了分析软基地表硬壳层的作用效应，采用Ａｎｓｙｓ有限元方法，通过数值计算，分析软土地基硬壳层厚度与变形模量对竖向附加应力扩散的影响，并通过灰关联法，定量地评价二者对竖向附加应力扩散的影响程度。研究认为：软土地基上覆硬壳层的存在，有利于路基竖向附加应力的均匀扩散，并且硬壳层厚度越大、变形模量越高，竖向附加应力扩散越均匀，扩散范围越广；灰色关联度计算结果表明硬壳层厚度主要影响竖向附

2、加应力扩散的范围，而硬壳层变形模量则主要影响竖向附加应力扩散的均匀程度。［关键词］软土地基；硬壳层；竖向附加应力；灰色关联度［中图分类号］ＴＵ４４［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４—０６１０（２０１６）０６—０１９９—０５ＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＡｃｔｉｏｎＥｆｆｅｃｔｆｏｒＳｏｆｔＣｌａｙＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｗｉｔｈＤｒｙＣｒｕｓｔＬＩＵＪｉａｎｇｂｏ（ＨｅｉｋｏｕＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈａｉｋｏｕ，Ｈａｉｎａｎ５７０２０８，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈ

3、ｅａｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｓｏｆｔｃｌａｙｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｗｉｔｈｄｒｙｃｒｕｓｔａｎｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＡｎｓｙｓｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｕｌｕｓｏｆｄｒｙｃｒｕｓｔｏｎｓｐｒｅａｄｉｎｇｏｆｖｅｒｔｉｃａｌａｄｄｉｔｉｏｎａｌｓｔｒｅｓｓｆｏｒｓｏｆｔｃｌａｙｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｗｉｔｈｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄａｌｓｏｔｈｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｅｇｒｅｅｏｎｓｐｒｅａｄｉｎｇｏｆｖｅｒｔｉｃａｌａｄｄｉｔｉｏｎａｌｓ

4、ｔｒｅｓｓｗａｓａｎａｌｙｚｅｄＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｓｏｆｔｃｌａｙｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｗｉｔｈｏｖｅｒｌｙｉｎｇｄｒｙｃｒｕｓｔｗａｓａｄｖａｎｔａｇｅｏｕｓｔｏｔｈｅｓｐｒｅａｄｉｎｇｏｆｖｅｒｔｉｃａｌａｄｄｉｔｉｏｎａｌｓｔｒｅｓｓ，ａｎｄｔｈｅｔｈｉｃｋｅｒｏｆｄｒｙｃｒｕｓｔａｎｄｔｈｅｈｉｇｈｅｒｏｆｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｕｌｕｓ，ｔｈｅｍｏｒｅｅｖｅｎｌｙａｎｄｗｉｄｅｒｏｆｓｐｒｅａｄｉｎｇｆｏｒｖｅｒｔｉｃａｌａｄｄｉｔｉｏｎａｌｓｔｒｅｓｓ；Ｇｒｅｙｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌ

5、ｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｄｒｙｃｒｕｓｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓｍａｉｎｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｓｐｒｅａｄｉｎｇｓｃｏｐｅｏｆｖｅｒｔｉｃａｌａｄｄｉｔｉｏｎａｌｓｔｒｅｓｓ，ａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｕｌｕｓｍａｉｎｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｓｏｆｔｃｌａｙｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ｄｒｙｃｒｕｓｔ；ｖｅｒｔｉｃａｌａｄｄｉｔｉｏｎａｌｓｔｒｅｓｓ；ｇｒｅｙｒｅｌａｔｉｏｎａｌｄｅｇｒｅｅ［１］论述；华正良基于一维太沙基固结理论，分析了０引言硬壳层软土地基一维固结特性，说明了采用双层地［２］在软土的上部，主要由于大气循环、温度的变化基固

6、结理论计算平均固结度的必要性；ＨＧｒａｙ以及土体中水分的蒸发，导致上部土体广泛分布有分析了非均质软弱土的固结特性，验证了软弱土上［３］一层硬度较大的土层，相比下卧软土地基，其密度较覆硬壳层的可利用性；罗萍等通过计算不同软基大、压缩性和抗剪强度较高，具有一定的刚度，能够处理技术下滑动安全系数，对公路软基路基稳定性［４］承担一部分外部荷载，被称之为硬壳层。由于硬壳进行了验算；赵宏兴、董剑等则主要分析了软土［５，６］层的壳体支撑、封闭作用、反压护道作用以及沉降滞地基地表硬壳层的作用效应；蔚晓丹分析了软后作用，对于软土地基存在硬壳层时，应充分利用发土地基硬壳层的破坏模式，为硬壳层的利用提供

7、理［７］挥硬壳层的作用。论依据；王晓谋等应用有限元方法分析了硬壳层韩利基于软土地基施工过程中的工程经验，对厚度、变形模量和路堤等效荷载宽度对硬壳层软土高速公路软土地基处理分类及其方法进行了总结、地基竖向附加应力扩散的影响，并计算出考虑上述［收稿日期］２０１５—０６—１６［基金项目］海南省交通科技项目（ＪＴ２０１４０８９８００３）［作者简介］刘江波（１９８１—），男，湖南岳阳人，硕士，高级工程师，从事道路工程设计、科研工作。２００公路工程４１卷［８］影响因素