高速公路拓宽复合地基处理的数值模拟研究

"高速公路拓宽工程复合地基处理效果的数值分析" 本文主要探讨了在高速公路拓宽工程中，如何通过复合地基处理技术有效解决软土地基带来的挑战，特别是针对不均匀沉降问题。作者李勇泉利用河海大学岩土工程研究所的背景，借助通用的有限元程序Plaxis进行了数值模拟研究。 在高速公路拓宽过程中，由于原有的四车道高速公路无法满足日益增长的交通需求，需要扩建至六车道或八车道。然而，沿海经济发达地区的软土地基特性（如高含水率、大孔隙比、低渗透性、高压缩性和低抗剪强度）给扩建工作带来了巨大困难，尤其是控制新老路基的差异沉降。在这种情况下，复合地基处理方法被证明是一种有效的解决方案。 李勇泉采用的有限元分析方法是弹塑性有限元，利用Plaxis软件进行平面应变问题和轴对称问题的计算。在网格划分上，选择15节点的三角形单元以提高计算精度。在模拟计算中，桩体用线弹性模型表示，而软土则采用修正剑桥模型，这有助于更准确地反映地基的力学行为。 具体到案例研究，文中以佛开高速公路拓宽工程为例，该工程由原来的双向四车道拓宽至双向八车道。选取一个具有代表性的地质断面，路堤高度为4米，老路堤边坡为1:1。通过数值模拟，发现隔离墙在减少路基水平位移方面发挥了显著作用，而复合地基处理则有效地改善了新路基的不均匀沉降问题。 此外，文章还可能涉及了不同复合地基处理方式（如桩基础、砂井等）的影响对比，以及不同参数（如桩长、桩径、间距等）对沉降变形的影响分析。这些分析结果为未来类似工程提供了重要的参考依据，有助于优化设计和施工方案，确保高速公路拓宽工程的安全和稳定性。 这篇首发论文深入研究了复合地基处理在高速公路拓宽工程中的应用，通过数值模拟揭示了其对软土地基处理的有效性，为实际工程实践提供了理论支持和科学依据。