有限元法在高速公路邊坡穩(wěn)定與加固分析中的應用研究.pdf

1、隨著我國高速公路建設的飛速發(fā)展，山區(qū)高速公路邊坡問題日益突出，特別是對復雜地質(zhì)環(huán)境、地理條件、采用新型結構的邊坡穩(wěn)定及加固分析研究顯得十分重要。工程設計中往往由于分析方法、參數(shù)選用等因素影響公路邊坡評價的結果，導致工程治理費用的增加或邊坡失穩(wěn)。針對上述問題，論文所做的工作如下： (1)對常用邊坡穩(wěn)定計算方法和防護技術進行分析評述，探討適于復雜邊坡穩(wěn)定及加固分析的有效方法； (2)基于強度折減原理，將彈塑性有限元法應用于邊

2、(滑)坡穩(wěn)定及加固分析。經(jīng)與極限平衡法法計算結果比較，采用彈塑性本構模型，在平面應變條件下摩爾-庫侖匹配DP準則有較好的精度。該方法不但可以求解邊坡的安全系數(shù)及處于極限平衡狀態(tài)的滑動面，而且可以求解邊坡加固后支擋結構的內(nèi)力分布，是進行邊坡穩(wěn)定性分析的有效方法； (3)采用現(xiàn)場原位抗剪試驗，獲得了樹根樁+化學灌漿加固邊坡后土體與漿脈復合材料的抗剪強度參數(shù)值。從試驗結果可知，采用化學灌漿可以較好的提高邊坡土體的抗剪強度值；

3、(4)應用有限元強度折減法，對抗滑樁在南壇高速公路邊坡加固中的應用進行定量研究。分別計算了邊坡加固前后安全系數(shù)和抗滑樁內(nèi)力，與傳統(tǒng)方法進行比較，采用有限元法受力概念更為明確，計算得到的內(nèi)力作為抗滑樁設計的依據(jù)更具合理性； (5)討論了樹根樁+化學灌漿的加固機理，樹根樁為邊坡土體提供強有力的骨架，而化學灌漿能有效的提高邊坡土體的抗剪強度，是邊坡加固的一種有效方式。以南壇高速公路邊坡為例，首次采用有限元法對樹根樁+化學灌漿進行數(shù)值模