路堤墙对山区高速公路路基沉降变形影响模拟分析
2022-10-21王立鹏杜宇兵
科学技术创新 2022年28期
王立鹏,杜宇兵,马 全,赵 阳
(贵阳市交通基础设施建设服务中心,贵州 贵阳 550081)
引言
贵州,作为中国唯一没有平原支撑的省份,境内山川起伏,沟壑纵横,工程地质条件极其复杂。伴随着贵州交通建设的飞速发展,工程人也遇到了许多复杂的建设难题,其中软土地区路基的沉降变形便是一个常见的工程问题。
路堤墙是一种常见的边坡支挡构造物,在工程建设中,路堤墙有着防止路基边坡和地基滑动,确保路基稳定和收缩填土坡脚,减少拆迁占地的作用。但是路堤墙的设置对山区软土地区高速公路路基沉降变形有着怎样的影响,却鲜有人进行这方面的研究。本研究通过大型有限元分析软件COMSOL 建立起路基沉降计算模型,分析了路堤墙对软土地区路基沉降变形和承受荷载的影响,可为广大工程技术人员提供一些参考。
1 模型建立及材料参数
由于路基是纵向无限延伸的带状构造物,为了简化计算,可按平面问题进行处理[1]。本研究以贵州德江(合兴)至余庆高速公路K5+320~K5+500 段填方路堤为例,选取填方高度为3 m 的路基进行数值模拟计算,其边坡坡率为1∶1.5,路基宽度为26 m。为减小模拟计算的误差,路基下地基的计算深度取为27 m,边坡以外宽度取为15 m[2]。未设路堤墙的路基几何模型和设置路堤墙的路基几何模型分别见图1 和图2。本研究采取模拟实验的单一变量法,即除了在设置路堤墙的计算模型中增加路堤墙外,模型所有其他尺寸和参数都与未设路堤墙时保持一致,以减小误差,达到模型计算结果的真实可信[3]。……
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