再生集料填筑路基数值分析11.pdf

再生集料填筑路基是近年来环保和可持续发展的一个重要方向，主要利用建筑垃圾经过处理后作为路基的填充材料。然而，由于再生集料的粘聚力小、粘结性差，可能导致路基边坡的稳定性降低和沉降变形加剧。为了评估这种填筑方式的可行性，本篇分析主要借助了岩土工程数值模拟软件Geo-Studio和土木工程的ANSYS进行深入研究。 Geo-Studio是一款专业用于岩土工程分析的软件，包含了多个模块，如SLIDE/W用于边坡稳定性分析，SEEP/W用于渗流分析，QUAKE/W用于地震动力响应分析，以及TEMP/W用于地热场分析。在本研究中，SLIDE/W模块被用来计算不同填料填筑路基的边坡安全系数，以判断其稳定性。该软件基于极限平衡法，这是一种仅考虑静力平衡和摩尔-库伦破坏准则的方法。通过Morgenstern-Price方法，将土体划分为条状单元，分析极限状态下土条的力和力矩平衡，以确定边坡的稳定系数。这种方法的核心是建立土条在极限状态下的平衡方程，并通过滑动土体的边界条件求解。 另一方面，ANSYS软件被用于分析路基的变形特性，以揭示不同填料对路基后期沉降变形的影响。通过对路基模型的建立，包括不同高度的路基（2m、3m、5m、10m）和边坡坡率（1:1.5），并结合建筑垃圾填料（A、B、C方案）和一般路基填土的物理力学参数，如弹性模量、容重、泊松比、粘聚力和内摩擦角，可以模拟研究路基的变形行为。 在实际应用中，必须确保再生集料填筑的路基满足设计规范对边坡稳定性和沉降变形的要求。本研究通过数值模拟的方式，不仅能够预测不同填料的路基性能，还能在未进行现场试验前提供重要的参考依据，有助于优化路基设计方案，减少潜在的安全隐患，同时推动建筑垃圾资源化利用的进程。 本研究通过Geo-Studio和ANSYS的数值模拟，深入探讨了再生集料填筑路基的边坡稳定性和变形特性，旨在找出最佳的填筑方案，为实际工程提供科学依据，同时也为建筑垃圾的再生利用提供了理论支持。