高速公路低路堤软土地基沉降有限元分析.pdf

本栏目由安徽省公路勘测设计院协办 技术论坛 高速公路低路堤软土地基沉降有限元分析 章行远 (福建省南平市高速公路有限责任公司,福建 南平 ) 353000 摘 要:文章基于典型的低路堤路基路面体系设计 利用大型有限元 计算分析并对比了考虑软土流变特 , ABAQUS, 性和交通荷载的作用 不考虑交通荷载的作用 不考虑软土流变特性 不考虑流变和荷载的作用以及考虑静荷载的作 , , , 用这 个不同方面的软土路基的沉降变形特性。结果表明交通荷载和软土流变特性对道路沉降的影响不可忽视 它 5 , , 们引起的沉降分别约占总沉降 和 交通荷载在低路堤下软土地基中有效影响深度约为 ;静荷载能引 20% 30%, 6.5m 起道路沉降约占总沉降的 但不如交通荷载引起的沉降大 大约是交通荷载引起的道路沉降的 。 , 10%, , 1/3～1/4 关键词:交通荷载;静荷载;流变;低路堤;软土路基;沉降;有限元 中图分类号: + 文献标识码: U416.16 B 目前,软土路基沉降问题已经是一个比较流行的问 型有限元ABAQUS,计算分析并对比了考虑软土流变特 题。综观目前国内外学者关于软土路基沉降的研究 主 性和交通荷载的作用,不考虑交通荷载的作用,不考虑 , 要涉及到 个方面 第一方面是没有考虑交通荷载的作 软土流变特性,不考虑流变和荷载的作用以及静荷载的 3 : [1] 作用这 个不同方面的软土路基的沉降变形特性。 用。当前在软土地区高等级公路设计时,规范 建议可 5 以不考虑交通荷载的影响。但是在实际的工后沉降中发 1 交通荷载特性 现,交通荷载对低路堤下软土地基沉降有较大影响。如 [2] 车辆对路面的作用荷载会因为车型、车速的不同而 日本藤川贺之 对佐贺空港高速的研究结果表明,交通 荷载引起的部分沉降约占总工后沉降的50%,约为40～ 不同,因而车辆荷载大小及作用频率都是呈动态变化 [6] 60cm,可以看出这是一个不可忽略的数值。 第二方面 的,要准确模拟是比较困难的。Hyodo等 通过将 10t的 卡车作为交通荷载以 、 、 、 、 的不同速 是有考虑交通荷载的作用,将交通荷载简化为静荷载。 0 10 20 30 35km/h [3] 度在试验道面上往复运动,得到了交通荷载作用下不