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路基拓宽工程中桩承式加筋路堤处理的数值分析

钱劲松 凌建明

钱劲松, 凌建明. 路基拓宽工程中桩承式加筋路堤处理的数值分析[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(5): 67-71.
引用本文: 钱劲松, 凌建明. 路基拓宽工程中桩承式加筋路堤处理的数值分析[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(5): 67-71.
QIAN Jing-song, LING Jian-ming. Numerical analysis of application for pile-supported reinforced embankment in subgrade widening engineering[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(5): 67-71.
Citation: QIAN Jing-song, LING Jian-ming. Numerical analysis of application for pile-supported reinforced embankment in subgrade widening engineering[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(5): 67-71.

路基拓宽工程中桩承式加筋路堤处理的数值分析

基金项目: 

上海市科学技术委员会科研计划项目 062112062

详细信息
    作者简介:

    钱劲松(1980-), 男, 安徽桐城人, 同济大学讲师, 工学博士, 从事路基工程研究

  • 中图分类号: U416.12

Numerical analysis of application for pile-supported reinforced embankment in subgrade widening engineering

More Information
    Author Bio:

    QIAN Jin-song(1980-), male, lecturer, PhD, +86-21-69583006, qjs1001@126.com

  • 摘要: 为掌握拓宽路堤荷载作用下桩承式加筋路堤的工作特性及其处理效果, 建立了三维有限元分析模型, 采用土水耦合单元模拟地基土, 三维薄膜单元模拟土工格栅, 并基于接触单元考虑桩土界面的状态非线性, 从土拱效应、土工格栅的拉膜效应以及桩土作用等方面验证了桩承式加筋路堤的工作机理。计算结果表明: 土工格栅最大拉力发生在原坡脚位置的桩帽边缘处, 外侧桩帽边缘的格栅应力逐渐减小; 桩承式加筋路堤可使地表不均匀沉降由50.0 cm减小为8.3 cm, 超孔隙水压力由63.7 kPa下降为11.0 kPa, 并避免了老路基顶面出现的反坡现象, 但在老路基处仍出现了较大的地基沉降和超孔隙水压力, 故应充分重视老路边坡位置的地基处理。

     

  • 图  1  几何模型及边界条件

    Figure  1.  Geometric model and bou ndary condition

    图  2  加载历程

    Figure  2.  Loading sequence

    图  3  网格划分

    Figure  3.  Mesh partition

    图  4  桩帽顶面的桩土不均匀沉降

    Figure  4.  Differential settlements between pile and soil at the top of pile cap

    图  5  横断面上的不均匀沉降

    Figure  5.  Differential settlements at cross section

    图  6  断面上的不均匀沉降

    Figure  6.  Differential settlements at vertical section

    图  7  土界面摩擦应力

    Figure  7.  Friction stresses at pile-soil interface

    图  8  工格栅变形

    Figure  8.  Geogrid deformation

    图  9  工格栅横向拉应力

    Figure  9.  Geogrid tensile stress at cross section

    图  10  工格栅纵向拉应力

    Figure  10.  Geogrid tensile stresses at vertical section

    图  11  地表沉降

    Figure  11.  Settlements at the surface of foun dation

    图  12  超孔隙水压力分布

    Figure  12.  Excess pore pressure distribution

    图  13  老路基顶面的工后变形

    Figure  13.  Post-con struction settlements at the top of old embank ment

    图  14  拓宽路基顶面的工后变形

    Figure  14.  Post-cons truction settlements at the top of widening embankment

    表  1  材料参数

    Table  1.   Material parameters

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出版历程
  • 收稿日期:  2008-02-16
  • 刊出日期:  2008-10-25

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