边坡开挖支护时序有限元分析

摘要：

为研究公路改扩建工程边坡稳定性的影响因素,寻求科学的支护方法,以柳州至南宁高速K1456+800处左侧改扩建边坡为研究对象,利用ANSYS建立了有限元数值模型,选择未及时支护和及时支护2种支护方式,模拟计算了改扩建工程中6级边坡开挖过程中坡体的剪应变增量及水平、竖向位移增量;为定量分析2种支护条件下边坡开挖过程中位移及应力的变化趋势,选取了6个特殊节点进行监测,主要监测内容包括测点的位移(包括水平位移和竖向位移)以及主应力(包括最大主应力和最小主应力)随开挖时步的变化情况.分析结果表明:无论是否及时支护,每步剪应变增量最大值均位于坡脚,但及时支护时,分布面积及数值较未及时支护时小,边坡发生失稳的可能性较低;随着开挖推进,水平位移增量先减小后小幅增大,竖向位移增量先急剧增大后缓慢减小,及时支护下各测点最终位移较未及时支护情况要小;未及时支护时最终开挖安全系数接近1.0,及时支护后每步安全系数均大幅提高,基本大于1.35.综上所述,及时支护能够有效减小边坡剪切应力,限制水平与竖向位移,降低整体应力水平,提高边坡安全系数,显著改善坡体稳定性.

关键词：公路边坡、改扩建、开挖、支护、位移、应力、安全系数

所属期刊栏目：20

分类号：U416.14(道路工程)

资助基金：国家自然科学基金项目;中国博士后科学基金项目

在线出版日期：2020-07-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：61-71