基于弹塑性有限元方法的陡坡高路堤稳定性分析及优化设计.pdf

西南交通大学
硕士学位论文
基于弹塑性有限元方法的陡坡高路堤稳定性分析及优化设计
姓名:张丽冰
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:左德元
20090601
摘要针对已建及在建陡坡高路堤易发生变形过大及整体失稳等问题,如何正确地评价陡坡地基上高填方路堤的破坏机理及稳定性,对已经发生人们对边坡稳定性分析方法的研究经历了由定性分析到定量分析的构模型分析研究了特定计算断面下坡角、台阶宽度、路堤填料性质、地依托自贡市某城市主干路全互通立交匝道工程,本文分析了在选定筑路堤,必须采取相应的加固措施。鉴于此,本文提出反压护道与干振石桩等。其中,本文运用有限元分析软件深入研究了开挖台阶对陡坡高关键词:陡坡;高路堤;稳定性;有限元方法西南交通大学硕士研究生学位论文第破坏的边坡采取恰当的加固措施,确保山区道路畅通有着非常重要的现实意义。过程,其中极限平衡方法与有限元法是目前最常用的定量分析方法。本文运用砑⒂邢拊DP停⒉捎肈苄员基强度对陡坡高路堤稳定性的影响,并总结了其影响下的变形规律。的工程实例计算断面下含有软弱土层的陡坡高路堤的稳定性,并得出在本文的分析模型下,当路堤填筑到一定高度时,路堤失稳。若要继续填碎石桩两种加固方案,并对这两种加固方案进行了有限元分析。首先,经有限元分析后发现反压护道的加固效果不显著,在特定路堤高度下有限元分析结果不收敛,故而舍弃此方案;其次,对干振碎石桩进行分析,得到当干振碎石桩的加固区域强度指标达到要求时,可以保证在特定路堤高度下陡坡高路堤的稳定。进而根据有限元的分析成果,提出了干振碎石桩的设计方案,并对设计方案进行了地基稳定性验算;最后,总结了陡坡高路堤的设计流程及常用加固方法,其中常用加固方法有路堤边坡防护、挖台阶法、挡土墙、格构锚固、加筋土挡墙和加筋陡坡、抗滑桩、刷方减重和填土压脚、注浆加固以及反压护道与干振碎路堤稳定性的影响作用。
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艺誮学位论文作者签名:张雨妒、西南交通大学学位论文版权使用授权书曲南父逋大罕【本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;槐C躣,使用本授权书。朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭日期:指导老师签名:
学位论文作者签名:::所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下:擞肁有限元分析软件,系统分析了坡角、台阶宽度、路堤填料性质和地基强度对陡坡高路堤稳定性的影响作用,并总结了在各个影响因素作用下陡坡高路堤的变形规律。ü怨こ淌道挠邢拊7治觯⑾至颂钪谌砣跬敛闵系亩坡高路堤的稳定状态随着路堤填土高度增长的变化特性。岢鲈銮亢砣跬敛愕亩钙赂呗返涛榷ㄐ缘挠行Ъ庸檀胧对加固措施进行优化设计。
】。斜坡地基上的填方路堤已成为山区高速公路路基的对水平地基上的填方路堤,无论是设计、填筑方法还是边坡稳定性的研针对山区斜坡地基上填方路堤的稳定性进行了简单介绍,将斜坡地基上公式,但其提法过于笼统,稳定性计算方法也存在不足。因此,多数单考虑斜坡地基自身的特点、对斜坡地基上填方路堤破坏机理的认识不足西南交通大学硕士研究生学位论文第近几年,特别是国家做出西部大开发战略决策以来,山区高等级公路得到迅速发展。在山区修建高等级公路时,将不可避免的会遇到大量斜坡地基上的填方路堤。一般情况下,ɡ锍さ纳角叩燃豆罚填方和挖方路基占%以上,以上的填方路堤有多处,陨的填方路堤有多处,陨系奶罘铰返桃参J簧伲罡叩奶罘主要结构型式。尽管我国山区高速公路的建设已经有了多年的历史,但对山区斜坡地基上填方路堤的稳定性却一直缺乏足够的认识。目前我国公路部门究,均做了大量工作,并得到了较为系统的成果。但对山区斜坡地基上的填方路堤,对其设计与施工方法的研究还比较缺乏,更无系统的研究成果。山区斜坡地基上修建高速公路从设计到施工都缺乏成熟的、有经验可循的、统一的相关规范。在交通部颁发的《公路路基设计规范》中,填方路堤的稳定性分为路堤堤身的稳定性、路堤与地基的整体稳定性、路堤沿斜坡地基或软弱带滑动的稳定