某高速鐵路紅層軟巖地層深路塹基底變形規(guī)律數(shù)值模擬研究

某高速鐵路紅層軟巖地層深路塹基底變形規(guī)律數(shù)值模擬研究

摘要：為了研究某高速鐵路紅層軟巖地層深路塹基底變形規(guī)律，本文采用數(shù)值模擬方法，對(duì)該地層的基底變形進(jìn)行了模擬和分析。通過(guò)建立適合該地層的數(shù)學(xué)模型，采用有限元法進(jìn)行計(jì)算和分析，得出了該地層深路塹基底的變形規(guī)律。研究結(jié)果表明，該地層的軟巖特性使其基底發(fā)生了較大的變形，而且變形程度隨著深度的增加而增加。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；紅層軟巖地層；深路塹基底；變形規(guī)律；數(shù)值模擬

1.引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)高速鐵路建設(shè)的不斷推進(jìn)，越來(lái)越多的紅層軟巖地層被開(kāi)展工程建設(shè)。由于紅層軟巖的特殊物理力學(xué)性質(zhì)，其在建設(shè)過(guò)程中容易發(fā)生變形和破壞。深路塹作為高速鐵路重要的工程之一，其基底的穩(wěn)定性直接影響著路塹的安全運(yùn)行。因此，研究紅層軟巖地層深路塹基底的變形規(guī)律具有重要的意義。

2.研究方法

本文采用數(shù)值模擬方法對(duì)某高速鐵路紅層軟巖地層深路塹基底的變形規(guī)律進(jìn)行研究。首先，根據(jù)實(shí)際情況建立了適合該地層的數(shù)學(xué)模型，包括紅層軟巖地層的物理力學(xué)參數(shù)、路塹的幾何形狀等。然后，利用有限元法進(jìn)行模擬和計(jì)算，得出了基底的變形規(guī)律。

3.模型建立

首先，根據(jù)該地層的實(shí)際情況，確定了紅層軟巖的物理力學(xué)參數(shù)，包括彈性模量、泊松比、抗剪強(qiáng)度等。其次，根據(jù)路塹的設(shè)計(jì)要求，確定了路塹的幾何形狀，包括路塹的深度、寬度等。然后，將物理力學(xué)參數(shù)和幾何形狀輸入到數(shù)學(xué)模型中，建立了紅層軟巖地層深路塹基底的數(shù)學(xué)模型。

4.數(shù)值模擬和分析

利用有限元法進(jìn)行數(shù)值模擬和計(jì)算，對(duì)基底的變形進(jìn)行分析。首先，將數(shù)學(xué)模型劃分為有限元網(wǎng)格，并給定邊界條件。然后，利用數(shù)值計(jì)算方法求解模型，得出基底的變形情況。最后，通過(guò)模擬結(jié)果進(jìn)行分析，并與實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)比。

5.結(jié)果與討論

研究結(jié)果表明，在紅層軟巖地層中，基底的變形程度隨著深度的增加而增加。由于軟巖的物理力學(xué)性質(zhì)，紅層軟巖地層的基底在受到垂向荷載作用時(shí)發(fā)生了較大的變形。隨著荷載的增加，基底的變形程度逐漸增加，達(dá)到一定的極限才會(huì)停止變形。而且，在變形過(guò)程中，基底的變形呈現(xiàn)出非線性的特點(diǎn)。

6.結(jié)論

通過(guò)數(shù)值模擬的研究，我們可以更好地理解某高速鐵路紅層軟巖地層深路塹基底的變形規(guī)律。研究結(jié)果表明，紅層軟巖地層的基底在受到垂向荷載作用時(shí)發(fā)生了較大的變形，且變形程度隨著深度的增加而增加。這些結(jié)果對(duì)于高速鐵路的設(shè)計(jì)和施工具有重要的指導(dǎo)意義。

通過(guò)數(shù)值模擬研究某高速鐵路紅層軟巖地層深路塹基底的變形規(guī)律，我們得出以下結(jié)論：1）紅層軟巖地層的基底在受到垂向荷載作用時(shí)發(fā)生了較大的變形，且變形程度隨著深度的增加而增加；2）基底的變形程度逐漸增加，達(dá)到一定的極限才會(huì)停止變形；3）基底的變形過(guò)程呈現(xiàn)出非線性特點(diǎn)。這些結(jié)果對(duì)于高速鐵