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摘要：通过PLAXIS和理正岩土软件对新建路基的沉降变形进行了计算，对比分析了两种软件在建模、参数选取及计算结果上的差异，发现：（1）参数输入方面理正岩土更加符合实际工程中参数选取的习惯；（2）计算精度方面PLAXIS更高，并可根据工程复杂成调节计算速率；（3）后处理方面PLAXIS给出的结果更加直观、具体。
关键词：路基；PLAXIS；理正岩土；沉降变形
1前言
随着我国城市化的发展，车辆的数量与日俱增，对道路的工程质量要求也是更加严格。道路建成后，由于车辆荷载的作用，会导致路基在适用年限内出现沉降变形。为了保证路基工后沉降满足规范要求，须要在设计时根据地勘情况进行路基的沉降变形计算，从而判断是否需要进行路基处理。目前，常用的计算软件是理正岩土和PLAXIS有限元数值模拟，二者具有针对性强、操作简单等特点，已广泛应用到车辆荷载下的基坑支护[1]、边坡稳定计算[2][3]和软土路基处理等实际工程[4]。
本文通过PLAXIS和理正岩土软件对新建路基的沉降变形进行计算，分析两种软件在建模、参数选取及计算结果上的差异。
2工程概况
2.1地质情况
本工程为青岛市某一新建道路，在施工图设计前对路基进行了详细的地质勘察，具体勘察结果如下所示。
3计算过程对比分析
路基沉降变形计算过程中，本文对比PLAXIS和理正岩土的差异，分析二者在建模、参数选取、计算精度等不同方面的优缺点。
3.1建模
PLAXIS在建模时可以根据具体尺寸输入相对坐标而生成图形，理正岩土可以在窗口中直接输入模型尺寸或直接导入CAD图形，相对PLAXIS而言建模更加方便、灵活。
3.2参数选取
如图1和图2所示，PLAXIS输入的参数需要根据地勘报告进行换算，且部分参数需要根据工程经验或材料性质选取，不能完全体现所属工程的地址情况，对于计算的结果存在一定偏差；理正岩土可以直接输入地勘报告中的参数、无需进行换算，更符合实际工程。
图1 PLAXIS参数输入界面
图2 理正岩土参数输入界面
3.3计算精度分析
PLAXIS计算前可对模型进行网格的划分，网格的粗细程度影响计算速度和计算结果的精度，可以根据模型的大小合理调整；而理正岩土则缺少此功能。
3.4软基处理方案
道路建设过程中，经常会遇到软基等地质不良的情况，设计时需要计算采用的软基处理方案是否能够满足工后沉降要求。相对于PLAXIS而言，理正岩土软件内部设置了常用的几种软基处理方案，且输入的参数基本上响应软基处理规范中的设置要求，使用方便、较为人性化。
通过对比分析两种软件从建模到计算过程中的差异，可以发现理正岩土软件在建模、参数的选取及软基处理方案的选择等方面比PLAXIS更加灵活、更加符合实际工程的应用。
4后处理对比分析
4.1可视化对比分析
图3给出了PLAXIS计算的路基工后沉降结果分析图，可以直观地发现路基竖向沉降的变化规律。此外，PLAXIS的后处理还可以提供每一点竖向沉降和应力随时间变化的关系曲线，能够了解施工结束后及使用期限内路基竖向沉降的变化规律，为实际工程的建设提供了理论依据。
（a）竖向沉降矢量图
（c）竖向沉降云图
图3 PLAXIS工后沉降结果分析图
理正岩土计算完成后会提供一份word计算书，可以根据结果数据查询每一点的竖向沉降量，但是不能直观地了解路基的变化规律。相对PLAXIS而言，其后处理功能明显不足。
4.2计算结果对比分析
通过计算结果分析，理正岩土和PLAXIS计算的工后最大竖向沉降分别为0.15m和0.09m，二者明显存在差异。原因可能是理正岩土输入的参数更接近勘察报告，而PLAXIS输入的部分参数是根据工程经验选取的，从而导致二者结果存在偏差。
本文对比了理正岩土和PLAXIS在建模、参数选取及计算结果上的差异，主要表现在以下几个方面：
（1）建模方面理正岩土比PLAXIS更加灵活、方便；
（2）参数输入方面理正岩土更加符合实际工程中参数选取的习惯；
（3）计算精度方面PLAXIS更高，并可根据工程复杂成调节计算速率；
（4）软基处理方面理正岩土为设计人员提供了多种常用的方案，其输入的参数基本上响应软基处理规范中的设置要求，使用方便、较为人性化。
（5）后处理分析方面PLAXIS给出的结果更加全面、直观、具体。
参考文献：
[1]张金诚，吴大志，朱东宇.基于PLAXIS的车辆荷载作用下基坑支护模拟研究[J]. 冻土与地基处理，2019，3（22）：83-86.
[2]王林飞，蒲应举. 基于北京理正岩土软件对边坡稳定性验算分析[J]. 价值工程，2014，140.
[3]李娜，张航. 理正岩土软件在广西某尾矿库边坡稳定性计算中的应用[J]. 现在矿业，2016，（571），196-199.
[4]戴华旗. 基于Plaxis 的防波堤沉降计算[J]. 中国水运，2019，19（6）：139-14
论文作者:孙欣,闫吉成
论文发表刊物:《防护工程》2019年15期
论文发表时间:2019/12/2
标签：岩土论文; 理正论文; 路基论文; 参数论文; 建模论文; 工程论文; 软件论文; 《防护工程》2019年15期论文;