轻质固化粉煤灰路堤在软土路基上的稳定性及沉降分析

发布时间：2023-02-13 17:23

　　软土路基稳定性和沉降一直影响道路的使用并且威胁人身安全,若不加处理,往往会发生沉降和塌陷等破坏。为了解决这一工程难题,人们使用填筑质量更轻的轻质固化粉煤灰作为填筑材料,特别对一些软土厚度分布不均且较零散的地区。本文对软土路基的应用进行研究,文章以轻质固化粉煤灰路堤为研究对象,以废弃物循环利用、减少填换垫层次数、节约资金为出发点,分析粉煤灰路堤在软基上应用的可行性,通过数值模拟展开对粉煤灰路堤沉降和稳定性的研究。本文研究的主要内容有:(1)通过ABAQUS有限元建立路基模型,模拟中山北路粉煤灰路基工程沉降数据,通过与工程实测数据结果进行对比,结果相差在10%以内,验证了建立有限元模型的正确性和可靠性。在此基础上建立了三维路基有限元模型模拟了软土地基表面和路面沉降变化规律。(2)基于正交试验设计方法对公路软土路基沉降的有限元模拟数据进行极差分析和方差分析,得出路堤高度、地基承载力、固结时间三因素的敏感性。在极差分析和方差分析的基础上,分析固结沉降在路堤高度、地基承载力、固结时间影响下的变化规律,并得出了它们的单因素对路基沉降变化规律曲线。应用Matlab软件对数据进行回归,建立了高速公路软...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究概况
        1.2.2 国内研究概况
    1.3 课题研究的主要内容
第2章 有限元法及路堤和边坡的稳定性基本理论
    2.1 ABAQUS有限元介绍
    2.2 沉降计算理论和比奥固结方程
        2.2.1 沉降计算理论
        2.2.2 比奥固结方程
    2.3 边坡的稳定性理论
        2.3.1 极限平衡法
        2.3.2 极限分析法
        2.3.3 滑移线法
    2.4 本章小结
第3章 粉煤灰路堤在软土地基上沉降分析
    3.1 实例工程有限元验证
        3.1.1 实例工程概况
        3.1.2 Clay—Plasticity本构模型
        3.1.3 工程实例的数值模拟
        3.1.4 工程实例数值模拟与实验测试数据对比
    3.2 粉煤灰路堤沉降的数值模拟
        3.2.1 工程概况与加载历时曲线
        3.2.2 初始地应力平衡
        3.2.3 ModelChange的运用
        3.2.4 三维路基分层填筑数值模拟
        3.2.5 不同的填筑高的对沉降的影响
        3.2.6 不同的填筑材料对沉降的影响
    3.3 路堤沉降变形的正交分析
        3.3.1 粉煤灰路堤模拟结果极差分析
        3.3.2 工后沉降模拟结果方差分析
        3.3.3 工后沉降与三因素的回归分析
    3.4 本章小结
第4章 粉煤灰路堤的稳定性研究
    4.1 有限元强度折减法的原理
    4.2 强度折减法在ABAQUS中的实现
        4.2.1 边坡破坏的特征
        4.2.2 Mohr-Coulomb模型的基本理论
    4.3 有限元强度折减法计算边坡失稳的判据研究
        4.3.1 工程算例验证
        4.3.2 失稳的判断方法
        4.3.3 路堤边坡失稳判据研究
        4.3.4 材料参数对路堤稳定性的影响
        4.3.5 水对路堤稳定性的影响
    4.4 路堤安全系数的正交分析
        4.4.1 安全系数试验结果极差分析
        4.4.2 安全系数模拟结果方差分析
        4.4.3 安全系数与三因素的回归分析
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3741988