本文關(guān)鍵詞： 道路工程 道路拓寬 連續(xù)-離散耦合 土體變形 輕質(zhì)土　出處：《公路交通科技》2017年10期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：公路拓寬改建是適應(yīng)交通運輸能力增長的重要應(yīng)對措施,而由于新舊路基材料性質(zhì)不同導(dǎo)致的差異沉降和路基穩(wěn)定性是該類工程建設(shè)過程中需重點關(guān)注的關(guān)鍵問題。針對公路拓寬改建的工程問題,采用連續(xù)-離散耦合數(shù)值分析方法,對路堤邊坡斷面建立二維模型,連續(xù)、離散網(wǎng)格區(qū)域分別采用有限差分連續(xù)元和顆粒離散元進(jìn)行建模�；谀Ｐ筒黄胶饬ψ兓�(guī)律、細(xì)觀接觸力鏈與宏觀變形特征、細(xì)觀配位數(shù)與土體沉降機理等模擬結(jié)果,從宏觀和細(xì)觀兩個角度協(xié)同分析拓寬路堤差異沉降及其對路基變形的影響,并針對采用輕質(zhì)土方式進(jìn)行道路拓寬的工程效果進(jìn)行了模擬分析。結(jié)果表明:(1)細(xì)觀顆粒的不平衡單元面積比參數(shù)可與宏觀不平衡力共同判定計算模型的收斂性及計算結(jié)果的合理性;(2)路基拓寬前后,細(xì)觀接觸力的分布規(guī)律可表明土體宏觀位移變化的發(fā)展方向;(3)模型中細(xì)觀顆粒在計算過程中的配位數(shù)變化可解釋土體沉降變形機理;(4)采用輕質(zhì)土換填方式拓寬路基,可大幅減少路基的沉降變形及新舊路堤的差異沉降,表明該技術(shù)應(yīng)用于軟土區(qū)域的公路拓寬工程具有顯著優(yōu)勢;(5)連續(xù)-離散耦合分析方法可反映公路路基變形破壞的力學(xué)機制及差異沉降產(chǎn)生的內(nèi)在本質(zhì),可在巖土工程災(zāi)害防控措施及其機理研究方面進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
[Abstract]:Road widening is important to measure growth of the transport capacity due to differential settlement of subgrade caused by different material properties and stability of subgrade is the key problem need to focus on the process of the project construction. Aiming at the problems of highway widening engineering reconstruction, the method of continuous and discrete coupling, the embankment slope section is established the two-dimensional model, continuous, discrete and continuous grid divided element particle discrete element modeling using finite difference model. Based on the unbalanced force variation of micro contact force chain and macro deformation characteristics, microscopic mechanism of the simulation results of coordination number and soil settlement, from the macro and micro two aspects of collaborative analysis of widening effect and the deformation of subgrade embankment settlement difference, and the way of light soil road widening project was simulated and analyzed. The results show that: (1) micro particles of unbalanced rationality of unit area ratio can and macro imbalance force to determine the convergence of calculation model and calculation results; (2) before and after the subgrade widening, distribution of micro contact force can indicate direction change of soil macro displacement; (3) in the model of micro particles in the process of calculation of the coordination number changes can explain the settlement deformation mechanism; (4) the use of lightweight soil replacement method of subgrade widening, can significantly reduce the deformation difference between old and new embankment settlement of subgrade settlement, show that the technology is applied in the soft soil area of the highway widening project has significant advantages; (5) continuous discrete coupling the analysis method can reflect the intrinsic mechanism of the settlement and difference of deformation and failure of highway subgrade, can be in the field of geotechnical engineering disaster prevention and control measures and mechanism of further application.

【作者單位】： 中電建路橋集團有限公司;交通運輸部公路科學(xué)研究院;北京科技大學(xué)土木與資源工程學(xué)院;
【基金】：北京市科委科技北京百名領(lǐng)軍人才培養(yǎng)工程項目(Z151100000315014)
【分類號】：U418.5
【正文快照】： 0引言近20年來,我國公路尤其是高速公路建設(shè)發(fā)展迅速,隨著交通流量的顯著增加,早期建設(shè)的公路工程已很難滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需要,因此,公路拓寬改建項目越來越多。但新舊公路路基、路堤作為不同時期建設(shè)的工程結(jié)構(gòu),從有效承載及安全運營角度考慮,仍存在一系列必須面對的技術(shù)問

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