高填方加筋新旧路堤现场试验与数值模拟分析.pdf

第29卷增1岩石力学与工程学报Vol.29Supp.1
2010年5月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMay，2010

高填方加筋新旧路堤现场试验与数值模拟分析

12，345
王家全，周健，丛林，邓益兵

(1.广西工学院土木建筑工程系，广西柳州545006；2.同济大学地下建筑与工程系，上海200092；3.同济大学岩土及地下工程教育部重点实

验室，上海200092；4.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海200092；5.上海海事大学海洋环境与工程学院，上海200135)

摘要：结合山区高速公路拓宽工程，对土工格室处治高填方新旧路堤进行现场试验，分析加宽高填方路堤侧向位
移、沉降及土压力变化规律，研究格室处治效果。在现场试验的基础上，采用三维薄膜单元模拟土工格室的立体
加筋性能，建立三维弹塑性模型，分析土工格室受力特点，通过对相关参数的敏感性分析，揭示高填方加宽路堤
的变形规律。结果表明，采用三维薄膜单元，能较好地反映土工格室处治现场高填方新旧路堤的规律。与现场试
验相比，利用数值试验不仅能得到现场的加筋效果，而且还能通过分析筋材与填料参数的变化和筋材铺设间距来
研究格室处治高填方路堤的规律，从而可进一步探讨格室加筋的机制。高填方路堤在加宽路基自重荷载作用下沉
降主要集中在加宽路堤的中上部，侧向位移从路基顶面到底部依次逐渐减少。土工格室所在层位起到扩散荷载、
减少侧向变形和不均匀沉降的作用。填料与筋材模量愈高，加筋间距愈小，加筋效果愈好，较为合理的铺设间距
为2～3m。该研究成果对高填方路堤加筋处理和新旧路基结合部处理均有借鉴意义。
关键词：数值分析；加筋土；高填方；现场试验
中图分类号：O241文献标识码：A文章编号：1000–6915(2010)增1–2943–08

ANALYSISBETWEENNUMERICALANDFIELDTESTSOFHIGHFILL
REINFORCEDWIDENINGEMBANKMENT

WANGJiaquan1，ZHOUJian2，3，CONGLin4，DENGYibing5
(1.DepartmentofCivilEngineering，GuangxiUniversityofTechnology，Liuzhou，Guangxi545006，China；2.Departmentof
GeotechnicalEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；3.KeyLaboratoryofGeotechnicalandUnderground
EngineeringofMinistryofEducation，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；4.KeyLaboratoryofRoadandTraffic
EngineeringofMinistryofEducation，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；5.CollegeofOceanEnvironmentand
Engineering，ShanghaiMaritimeUniversity，Shanghai200135，China)

Abstract：Associatingwithmountainfreewaywideningproject，thefieldtestofhighfilloldandnew
embankmentsofgeocelltreatmentwascarriedouttoanalyzethelateraldisplacement，settlementandsoilpressure
lawsofhighfillembankment，andtheeffectofgeocelltreatmentisalsostudied.Basedonfieldtest，the
three-dimensionalthinmembraneelementisusedtosimulategeocell，andthree-dimensionalelastoplasticmodelis
proposed.Thegeocellreinforcedcharacteristicsandthedeformationlawofhighfillwideningembankmentbythe
sensitivityanalysisoftherelevantparametersareanalyzed.Theresultsshowthatthethree-dimensionalthin
membraneelementcanbetterreflecttreat