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随着我国道路建设,尤其是高等级公路建设的快速发展,在山区和丘陵地区修建的公路工程,铁路工程,还有大中型港口码头工程,机场工程,以及各种类型的围海(湖,湾)填方造地工程都必然会遇到大量的高填方工程问题,因此,填方工程是国家基础建设工程中的重要类型之一,是重要的岩土工程问题之一。高填路堤稳定性和变形的计算分析研究工作是山区公路路堤工程设计和施工中常遇到的,主要的实用理论和技术方法,对路堤工程的安全稳定、造价及工期具有举足轻重的影响作用;已有的计算分析评价理论基础和技术方法存在较大的缺陷和局限性等有待深入探索研究的问题,因此,对山区公路高填路堤的稳定性和变形展开专项综合分析研究具有重要的理论意义和实用意义。本文探讨采用多种理论和相关方法技术综合评价高填路堤稳定性和变形问题,结合福建省交通厅和公路局资助的科研课题“高填路堤和深挖路堑的稳定性与变形的研究” ,依托永安-漳平战备公路K16+320工点的高填路堤工程,就高填方路堤的稳定性和变形问题进行了综合研究。获得主要研究成果如下:⒈通过对高填方工程稳定性分析和变形问题相关文献资料的学习研究和消化,归纳总结现有高填方工程稳定性和变形分析研究的主要方法手段,对填方工程进行分类总结,并对常见路堤(基)病害以及相关处理措施进行分析研究。⒉采用极限平衡法对K16+320工点的高填路堤工程稳定性进行分析研究,并分析各种极限平衡方法的适用条件及其优缺点,确定本工程的容许安全系数的取值,计算获得不同工况下高填方路堤稳定的安全系数,进而对路堤工程稳定性作出评价,并进行优化设计方案的计算分析和评价。采用非线性弹性有限元程序及弹塑性有限元软件ADINA对该填方工程的应力状态和变形进行计算分析,获得高填路堤的应力、位移分布等规律;对两种有限元计算结果进行比较分析,并在极限平衡理论分析的基础上,对优化设计后的高填路堤的应力和变形进行计算分析。⒊K16+320工点高填路堤工程的原设计形态尺寸方案是较为稳定安全的,极限平衡法计算所得安全系数为2.2左右,优化设计后的高填路堤工程的安全系数也为1.609;它表明原设计方案偏保守,填方量与造价偏大,进行优化减少填方量和降低造价是可行的和必要的。通过数值计算发现在第一级坡率靠近坡脚处的填筑土体侧向位移较大,有可能会有侧向鼓胀破坏,但范围较小,在填方体坡面下段或靠近坡脚地带适度采用一定的加固防护措施便可行,可满足安全稳定要求。⒋综合计算结果表明:比较优化后与原设计方案的稳定性安全系数,优化后的高填路堤的稳定性安全系数降低21.7%;而比较不同排水环境条件下的原设计路堤的稳定性降低达(大于)50.4%。它反应了排水环境与条件是影响高路堤工程的稳定性的关键因素;充分做好防水和排水措施,采用优化后的设计方案将获得更佳的技术效果、经济效益和社会效益。⒌两种本构模型的数值分析计算成果表明:高填路堤的中央(即轴对称中心)区域的中下部(主要是距地基底部H/3~2H/3)是应力集中强度和竖向位移变形值较大地带。因此为了控制或降低高填路堤的位移和位移变形,应考虑:一是在路堤地基中央地带实施相应的补强加固措施;二是增加高填路堤堤身的中央地带的分层碾压遍数以提高其密实度降低填筑体的压缩性的措施。