超高填方加筋路堤工作性狀及穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的逐漸深入,黃土地區(qū)高等級公路建設(shè)得到了大力發(fā)展。由于受到黃土地區(qū)地形地貌條件的制約,高填路堤已成為主要的路基型式,填土高度有時高達50m。高填方路堤穩(wěn)定性和沉降變形特性一直是人們普遍關(guān)注的問題。新型三向土工格柵具有獨特的物理力學(xué)性能,將其作為加筋材料鋪設(shè)于路堤邊坡中,能夠有效地改善路堤的變形特性,提高路堤的整體性能。本文采用FLAC3D建立數(shù)值分析模型,對超高填方加筋路堤的穩(wěn)定性和沉降變形特性進行了較為系統(tǒng)的研究

2、。
　　首先,通過對超高填方加筋路堤施工填筑過程進行模擬,研究了路堤邊坡坡腳、坡頂及變坡點等關(guān)鍵位置的沉降及水平位移隨填筑高度的變化規(guī)律。同時,分析了路堤填土模量及地基土模量對路堤變形的影響。結(jié)果表明:隨著填筑高度的增加,路堤沉降及水平位移逐漸增大;隨著填土模量及地基土模量的增大,路堤沉降及水平位移逐漸減小,格柵軸力降低,加筋效果有所減弱。
　　其次,在路堤頂面施加均布荷載,分析了靜力及動力荷載作用下路堤的工作性狀。同時,基

3、于交通循環(huán)荷載的動力非線性,對交通循環(huán)荷載的振幅、頻率及行車間隔進行參數(shù)分析。結(jié)果表明:靜力荷載作用下,路堤頂面沉降及水平位移變化幅度較大;交通循環(huán)荷載作用下,路堤頂面沉降及水平位移隨著循環(huán)次數(shù)的增加而增大,但增幅逐漸減小,直至趨于穩(wěn)定;交通荷載振幅、頻率越大,行車間隔越短,路堤頂面最終沉降越大。
　　然后,對比分析了土工格柵對超高填方路堤穩(wěn)定性的影響。采用強度折減法對土體抗剪強度參數(shù)及筋土界面參數(shù)進行模擬,研究了不同條件下路堤邊

4、坡的安全系數(shù)及潛在滑動面的變化規(guī)律。結(jié)果表明:當(dāng)土體抗剪強度參數(shù)較小時,在土體中鋪設(shè)土工格柵,路堤邊坡安全系數(shù)可提高10％~20%;對比分析加筋與未加筋工況下路堤邊坡的穩(wěn)定性可知,格柵與土體的相互作用提高了路堤的穩(wěn)定性,邊坡潛在滑動面向深層發(fā)展,其曲率變緩。
　　最后,提出了降雨入滲折減因子及降雨折減模式的概念,通過對土體抗剪強度參數(shù)進行不同程度的折減來模擬降雨入滲對超高填方加筋路堤穩(wěn)定性的影響,分析了不同降雨折減因子、入滲深度及