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路基有关论文范文集,与有限元软件Plaxis软基变形中的应用相关大学毕业论文

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【摘 要】详细介绍了Plaxis程序的特点以及其在计算路基沉降方面的应用.通过工程现场采集的数据与计算结果对比,认为只要选择合理土体模型、加载步长、符合土体的边界条件以及初始条件,Plaxis程序能够很好地模拟土体在荷载作用下的受力变形过程,计算结果能够满足工程精度要求.可以用Plaxis程序来预测高速公路软土路基的变形.

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1.前言

在软土上修筑高速公路,沉降是一个核心问题.路基沉降是一个复杂的过程,它涉及到地质勘察、地基处理、岩土环境、路基土的应力历史、路堤填土的性质、施工方案、填土速率等因素的影响.路基沉降也是工程质量的一个重要评价因子.目前常用的预测软土路基沉降的方法主要有:①双曲线法和指数曲线法;②灰色预测法;③B-P神经网络法;④龚帕斯曲线法;⑤皮尔曲线法.这些方法对于预测简单的单点沉降是能够满足精度要求的,但对于高速公路软土路基的沉降预测计算量很大,还存在很多不精确因素.在探索各种预测方法的基础上,认为应用Plaxis有限元软件能够很好地预测高速公路各种变形特性,并且与现场实际测量结果能够很好地吻合.


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本文采用的是15节点单元,Plaxis软件具有自动划分网格的功能,点击“划分”按钮就完成了网格划分过程.需要指出的是这对本文问题的特点,在“划分精度”中选择的是“中等粗糙程度”,这样不但可以得到较为理想的计算结果,而且计算所花费的时间不太长.图1为网格划分完的示意图.

2、工程算例

某高速公路沿线地层主要为冲积成因的亚砂土、亚粘土,冲湖积成因的淤泥质亚粘土、亚砂土以及冲积、风积成因的粉细砂、亚砂土.见(表1)

3、计算结果分析

本实例计算中,填土过程分为四步,

第一步为30天填土1.5m;

第二步为30天填土1m;

第三步为30天填土1m;

第四步为20天填土0.5m.

由表2可看出应用Plaxis计算的路基分层沉降值与实测值较为接近,但有个别点差别较大,可能是因计算中有些参数设置不够合理或过于简化.同时实测值也会存在一定的

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;误差,由于计算时采用土体每层分界处作为分层沉降的计算位置,实际布置仪器时的原则也应如此,但由于无法准确确定磁环进入土体后是否能在理想的位置上,所以根据测点的深度,只能使磁环在一定范围内,放入后的确切位置通过分层仪测定.

但总体上说Plaxis计算分层沉降是可以参考的.从地基沉降特性上看,分层沉降最大的位置应该在硬壳层以下的下卧层中,这一层软土承载力低,固结压缩模量小.Plaxis计算值和实测值都在这方面有较好的反应,表2很好地显示出第二层土(软土层)的沉降量最大.同时沉降数据在时间上也没有明显的跳跃,说明这层土体在加载过程中没有应力很快增大的现象,填土没有达到硬壳层的临界填土高度.

4.结论

应用Plaxis有限元软件计算高速公路路基变形和实际基本符合,尽管有一些误差,但这与岩土工程的复杂性相比,是可以接受的.所以只要选择合理土体模型、加载步长、符合土体的边界条件以及初始条件,用Plaxis来预测软土路基变形可以达到工程精度要求.Plaxis有限元软件计算岩土问题关键是土体力学模型的选取.Plaxis软件自带几种土体模型,而且软件本身还可以自己添加新的土体力学模型,这就大大方便了工程应用.


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参考文献

[1] Plaxis用户手册.

[2]中华人民共和国交通部.公路路基设计规范(JTG D30-2004).

[3]王丙兴,窦远明等.不同因素对高速公路路基沉降的影响.河北工业大学学报, 2003.

[4]折学森.软土地基沉降计算.人民交通出版社, 1998.


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