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半填半挖路基不均匀沉降处治方法数值模拟研究
| 论文题名： | 半填半挖路基不均匀沉降处治方法数值模拟研究 |
| 关键词： | 半填半挖路基;不均匀沉降;注浆法;重力式路堤墙;加固效果 |
| 摘要： | 对于半填半挖路基沉降而言，一般是来自填土的压缩与边坡的滑移所导致，因此要解决半填半挖路基顶部的不均匀沉降，既要消除土体压缩，又要控制边坡滑移。基于此，本文以减小路基顶面沉降为目的，研究采用注浆法在半填半挖路基的填方顶部及边坡上同时注浆以克服常用于顶部注浆时仅考虑土体压缩的沉降而未考虑填方边坡稳定性的不足。以云南省富源县某山区道路半填半挖路基病害调查为背景研究，应用FLAC3D数值模拟研究注浆法、重力式路堤墙、注浆法+重力式路堤墙对不同高度半填半挖路基的顶面不均匀沉降、边坡的最大位移、最大剪切应变增量、塑性区、安全系数等变化规律和影响因素，得以下主要结论： （1）根据调查的半填半挖路基病害情况及路基断面形式，建立了FLAC3D数值模拟计算的半填半挖路基几何概化模型，通过分析论证确定了注浆加固的数值模拟计算参数。 （2）通过建立路基顶部注浆、路基顶部注浆与边坡同时注浆的数值模拟进行对比分析，结果表明路基顶部注浆间距越小，顶部沉降量越小，对边坡稳定性没有影响；在路基顶部与边坡同时注浆，不但路基顶部沉降减小量比单独在路基顶部注浆时更小，而且边坡稳定性得到明显提升，而注浆加固效果可根据边坡注浆间距来控制，间距越小其加固效果越好。 （3）通过数值模拟注浆加固不同路基填方宽度、高度对半填半挖路基稳定性分析，并使用强度折减法对研究模型进行求解安全系数，结果表明，填方宽度对加固效果有一定影响，高度对加固效果影响较大；注浆加固后安全系数平均提升50%，塑性区面积有所减小，剪切应变增量在注浆加固位移出现断开的状态，路基顶部沉降量显著减小。 （4）在同一坡高下，采用三种加固措施进行处治半填半挖路基数值模拟分析，并使用fish语言自编强度折减法对不同加固措施后的边坡求解安全系数，结果表明，重力式路堤墙加固后半填半挖路基稳定性得到提升，但未解决路基顶部沉降问题，塑性区面积有所减小，坡高大于20m后安全系数不满足规范要求；复合加固在所有研究的模型中边坡稳定性高、塑性区面积有所减小，路基顶部沉降量明显减小；从经济性与安全性综合考虑后注浆加固是最经济合理的加固措施。 |
| 作者： | 严新 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 娄超;杨锡武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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