某高速公路拓宽段CFG桩复合地基处理效果的数值分析

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1、第38卷，第4期公路工程Vo1．38，No．42013年8月HighwayEngineeringAug．，2013某高速公路拓宽段CFG桩复合地基处理效果的数值分析王子清，李鹏，陈栋(湖北省交通规划设计院交通工程室，湖北武汉430051)[摘要]以在建某高速公路拓宽段地质资料为背景，通过通用有限元程序PLAXIS，对拓宽工程中新填路堤下卧土体采用CFG桩复合地基处理的效果进行了数值模拟。分析结果表明，拓宽新路基采用CFG桩复合地基处理能较好地解决不均匀沉降问题，能避免路面结构性破坏。[关键词]拓宽；路基处理；数值分析；沉降坡差【中图

2、分类号]U418．8[文献标识码]A[文章编号】1674—0610(2013)04—0246—04NumericalAnalysisforCFGPileCompositeFoundationinExpressWideningEngineeringWANGZiqing，LIPeng，CHENGDong(TrafficEngineeringDesignStudioofHubeiProvincialCommunicationPlanningandDesignInstitute，Wuhan，Hubei430051，China)[Abstra

3、ct]Basedonthegeologicdataofaconstructingexpressway，foritswideningengineering，theimprovementefectofnewandoldroadfoundationswithcompositefoundationmethodissimulatednumericallybypopularFEMprogram·PLAXIS．ResultshowsthatthesubgradetreatmentbyCFGpilecompositefoundationwillpr

4、oducelessdiferentialsettlement，toavoidpavementstructurefailure．[Keywords]widening；subgradetreatment；numericalanalysis；differencesettlement验，采用复合地基能够较好地解决新老路基不1概述均匀沉降的控制问题。复合地基沉降一般包括加固受限于建设期经济条件、技术水平和建设理念，区和下卧层的沉降两部分，多采用近似计算法。加国内已建成投入使用的高速公路中，绝大多数是双固区沉降可根据复合地基的不同特点选择复合模

5、量向四车道。随着国民经济的迅猛发展，部分高速公法、应力修正法和桩身压缩法等计算方法；采用分层路(如京港澳高速公路)已无法满足国民经济快速总和法计算下卧层沉降时，下卧层顶面荷载的确定发展对道路交通的需求，产生拥堵现象，改扩建势在常有压力扩散法、等效实体法和改进的Geddes法必行，而改扩建时可避免地会对现有路基进行加宽。等。由于软基处理段地基的物理力学性能复杂，传高速公路加宽时由于老路基经过多年运营，沉降已统的分析方法无法深入揭示处理段地基的变形特基本完成，在此基础上进行加宽扩建，新填路基土方性，而有限元数值模拟分析能够更好地反映老地

6、基一方面会引起老路基的附加沉降，更重要的是新老的附加沉降、新老路基的差异沉降特性，分析结果也路基的差异沉降，尤其是在土层含水率高、孔隙比更能体现扩宽段新老路基处理后的变形特点。因大、渗透性小、压缩性高和抗剪强度低的软土地区。此，有必要对软土地区新填路基土方作用下新老路如何选择适当的软基处理方法以有效地控制新老路堤的沉降特点进行深入分析，为拓宽工程的地基处基的差异沉降，是拓宽扩建工程成功与否的关键。理方案设计提供必要的理论指导。根据国内已完成的高速公路扩建工程的处理经本文采用弹塑性有限元方法对高速公路拓宽进[收稿日期】2013一OI—

7、I8【作者简介]王子清(1965一)，男，湖北赤壁人，高级工程师，主要从事高速公路工程设计、管理工作。第4期王子清，等：某高速公路拓宽段CFG桩复合地基处理效果的数值分析247行了数值模拟计算，分析了复合地基方法处理新路壳层、6．3m厚淤泥质土层及23．90m厚亚粘土层基的效果以及影响因素，从而验证了地基处理措施组成，地下水位位于地面下2．3m处。本文数值分的有效性。析计算选取的地基处理剖面如图1所示，地基各土层及路堤填土的物理力学性质指标如表1所示。2计算模型1／2路基宽度(拓宽后)2．1工程背景13．0．8．0本文以某高速公路拓

8、宽工程局部路段软基处理为背景，该高速公路原为双向四车道，路面宽26m，、沥青路面结构；现将原有路基两侧拓宽，扩宽后为双向八车道，路面宽42m，新老路堤坡度都为1：1．5。亚粘土层该局部路段新老地基下方存在压缩性和抗剪性能较；{{2韭《