基于路基面不均匀变形的路堤地基差异沉降限值研究

根据路堤地基差异沉降的特性,建立了错台式和渐变式路堤地基差异沉降计算模型。运用有限元计算方法,对路堤地基差异沉降引起的路基面变形规律进行了讨论,并对有限元计算结果的可靠性进行了土工离心模型试验的验证。提出了基于路基面不均匀变形限值的地基差异沉降控制标准。分析表明：地基差异沉降限值受路堤高度、地基差异沉降渐变段长度影响;随着路堤高度的增加或地基差异沉降渐变段长度的加大,地基差异沉降限值均呈增大趋势。     

道路桥梁沉降段路基路面施工技术要点

在道路桥梁工程中沉降段施工属于重难点,容易降低路基路面的整体质量,针对道路桥梁工程路堤变形机理、台背地基变形机理、桥头搭板沉降机理进行分析,研究沉降不均匀、路面变形、中部凹陷、桥台台背路堤质量低常见问题,以期采取路堤填充料控制施工技术、搭板设置等施工技术解决质量问题,继而有效提高道路桥梁工程的建设质量。     

折角型路基沉降对高铁系统动力学性能分析

高速铁路的无砟轨道结构对路基沉降尤为敏感,路基不均匀沉降会影响轨道结构的受力变形及服役寿命。为了研究折角型路基沉降对高铁系统动力学性能影响,并基于相关规范提出路基沉降参考限值,在考虑轨道结构自重荷载以及轨道几何不平顺等作用的基础上,借助有限元软件建立车辆-轨道-路基耦合模型,分析了行车速度、沉降幅值以及沉降范围对车辆运行稳定性与安全性的影响。结论如下：(1)高速列车动力学性能受到行车速度、沉降幅值以及沉降范围的共同影响。(2)行车速度与沉降幅值的增大会加剧路基不均匀沉降对车辆造成的影响。(3)对于300 km/h的行车速度,路基不均匀沉降产生的折角不应大于1/1000。(4)针对折角型路基沉降的控制指标应以车辆与轨道动态作用评价指标为主。     

地铁穿越湿陷性黄土地层浸水破坏机制试验

为了探究黄土地层浸水湿陷对地铁隧道的结构受力和变形的影响,自主研发了可模拟不同浸 水工况的离心场浸水装置,实现离心机在运行状态下的地基浸水湿陷模拟。设置输水系统与分散系统, 其中水量开关可由输水系统中的电磁阀远程控制,分散系统中的浸水探头可保证水量实现均匀扩散,而 浸水控制水箱能够精确控制不同浸水工况下浸水点的水量。利用此系统开展了在全幅均匀浸水和半幅 不均匀浸水工况下,不同剩余湿陷地基厚度对隧道结构受力影响的离心试验。试验结果表明:相比全幅 均匀湿陷,半幅不均匀湿陷对隧道结构受力产生的不利影响更为严重,剩余湿陷地基厚度越大对隧道产 生的不利影响也越大。     

软土地基上加筋土挡墙变形特征的有限元分析

针对在加筋土挡墙设计中,一般不考虑地基变形影响,而软土地基过大变形会造成加筋土挡墙失效的问题,结合某加筋土挡墙实例,利用数值模拟方法建立了软土地基上加筋土挡墙数值模型,分析了软土地基不均匀变形对加筋土挡墙的影响。结果表明:由于加筋土挡墙基底压力的偏心作用,会引起软土地基的差异沉降,对墙体侧向变形及向临空面倾覆有不利影响;加筋土挡墙面板变形主要是由地基不均匀沉降引起的;加筋土挡墙地基的沉降曲线近似线性,面板下地基沉降量最大。参数分析还揭示,地基土的杨氏模量和面板仰角、回填土特性等对加筋土挡墙变形特征均存在较大影响。     

基于FLAC~(3D)软土路堤稳定性分析

在软土路基修筑高速公路时路堤填筑至极限高度后经常出现路堤失稳情况。结合四川省遂宁-资阳-眉山高速公路软基监测项目,采用FLAC3D强度折减分析方法对典型路段进行路堤分级加载稳定性分析,结果表明:该法能模拟路堤塑性区发展过程,塑性应变自堤趾到堤肩贯通,呈带状分布,随填土高度的增加,塑性区向路堤中间及路基深部逐渐扩大,该塑性应变带即为相应的最危险潜在滑动面,呈圆弧形,其符合均质软土地基的滑动模式;该法考虑了模型的边界约束条件、初始地应力情况、岩土体的弹塑性变形及屈服,较刚体极限平衡完善,对边坡应力变形状态的综合稳定性分析比只给定安全系数更加重要。     

云临高速桥改路基路堑边坡与填方路堤稳定性评价

云南省云县至临沧高速公路选择将青树塘3号中桥变更设计为路基方案跨越沟谷,由此带来的路堑边坡开挖和下部填方路堤的稳定性成为桥改路基方案能否得以实施的关键。依托该工程背景,在地质调查的基础上,采用数值计算方法,分别设计了不同施工步下的极限平衡和有限元计算工况,并对其安全稳定性进行评价,所得结论如下:左幅为路堑开挖地形主要产生卸荷回弹变形,右幅为填筑路堤主要产生工后固结变形和沉降变形,需要控制两者之间的沉降差。通过初始和开挖填筑地形下,考虑加固措施和路面荷载的坡体稳定性计算结果可知,该边坡的局部和整体稳定性均满足工程稳定性要求。通过考虑施工过程的桥改路基段数值仿真计算分析,路堑边坡开挖和加固完成后,地基应力满足工程稳定性要求,坡体变形稳定,变形和应力计算支撑桥改路基方案。     

岱黄公路软土地基土工离心模型试验

岱黄公路的地基有一部分地段为淤泥、淤泥质粘土的软土地基。软土层的厚度为8m。软基上的路堤填土为7m。采用袋装砂井对软土层进行处理以保证在路堤填筑施工中的稳定和加速地基排水固结,缩短沉降时间。利用土工离心模型试验研究施工过程中和竣工后的稳定和沉降。试验是在Φ6m的离心机上完成的。装有软土地基模型的模型箱被安装在一个流线形的转斗中。采用一套特制的光学观测系统,闭路电视,录相设备及传感器记录和采集试验数据。试验表明,软土地基在未经处理时的临界填土高度为4m,经过砂井处理后,在适当的填土速率下,填土高度为7m时是稳定的。离心模型试验所测得的沉降和现场观测所得结果基本相符。     

基于离心模型试验的桩承加筋路堤筋材设置方法研究

在土工合成材料加筋土工程中加筋材料的合理设置对充分发挥筋材的作用至关重要。通过4组离心模型试验,研究了桩承式加筋路堤垫层中土工格栅两边端部反包设置的使用效果,包括对路堤稳定性、桩土荷载分担等的影响。结果表明：①加筋材料反包设置相当于将筋材锚固于路堤中,可充分发挥筋材的加筋作用,与加筋不反包相比,测得路肩下方格栅承受的拉力较大,而路堤中心处格栅受力相对较小;②加筋反包设置可提高桩土应力比,促使荷载向桩体转移;③加筋反包可降低路堤表面总沉降及不均匀沉降,减小地基土的侧向位移,提高路堤地基整体性和稳定性;④加筋材料的力学性质对加筋受力、桩土荷载分担和路堤变形存在较大影响,延伸率低、拉伸模量高的加筋材料更能发挥加筋膜效应。     

第八届中国土工合成材料会议论文：基于离心模型试验的桩承加筋路堤筋材设置方法研究

在土工合成材料加筋土工程中加筋材料的合理设置对充分发挥筋材的作用至关重要。本文通过4组离心模型试验，研究了桩承式加筋路堤垫层中土工格栅两边端部反包设置的使用效果，包括对路堤稳定性、桩土荷载分担等的影响进行了探讨。结果表明：①加筋材料反包设置相当于将筋材锚固于路堤中，可充分发挥筋材的加筋作用，与加筋不反包相比，测得路肩下方格栅承受的拉力较大，而路堤中心处格栅受力相对较小；②加筋反包设置可提桩土应力比，促使荷载向桩体转移；③加筋反包可降低路堤表面总沉降及不均匀沉降，减小地基土的侧向位移，提高路堤地基整体性和稳定性；④加筋材料的力学性质对加筋受力、桩土荷载分担和路堤变形存在较大影响，延伸率低、拉伸模量高的加筋材料更能发挥加筋膜效应。     

桩承式复合路基填筑期沉降的因素敏感性分析

在高速公路改扩建工程中,为了减少软土地基上新老路基的沉降差异和桥头跳车等病害的发生,通常采用复合地基进行软基处理。通过灰关联熵法分析了各因素对路基填筑期沉降的影响程度,对复合地基处理下软土路基沉降的敏感性进行分析。研究结果表明,各因素对复合地基处理下软土路基填筑期沉降的敏感性从大到小依次为：地表硬层厚度、路堤填筑高度、地表压缩模量、软土层压缩模量和路堤顶处理宽度、软土深度、填筑时间、软土层厚度。路基填筑期沉降是高速公路最终沉降量的重要组成,其影响因素很多,研究各因素对复合地基处理下软土路基沉降的敏感性,对于软基处理施工设计和施工期的监控有重要的指导意义。     

高速公路软土路基沉降及处治数值分析

基于土体固结理论,采用ABAQUS有限元软件对某跨越软土地区的新建高速公路路基沉降量及差异沉降进行分析,并对该工程中采用粉喷桩加固软土地基的处治效果进行了验算。数值模拟计算表明:未经处治的软土地基,随着路堤与路面结构逐渐修筑完成,路基的沉降量随着填土的增加逐渐增加,且初始沉降速率大于后期沉降速率,该路面竣工15 a后,路面表面的差异沉降达到2.2 cm,需对软土地基进行处治以满足道路后期使用性能;在软土地基中采用竖向粉喷桩进行地基加固后,路表面各点的沉降量显著降低,各点处的差异沉降量极小,几乎可忽略不计,表明增设粉喷桩群后,软土地基的强度与刚度得到了显著的提高,有效控制了路基的差异沉降。     

滨水高堤路拓宽差异沉降数值模拟及现场监测

哈尔滨松花江北岸滨江大道是在既有防洪大堤内外加宽形成的集防洪和交通功能的大型工程.在分析既有堤防堤基及堤身地质条件、拓宽位置堤基地质等基础上,选择典型断面采用垂向二维有限元模型,研究分析了清基换土、台阶开挖、平台镇压、土工加筋、防渗排水等差异沉降控制措施效果和相关变形参数,基于路堤填筑过程中地基土和堤身的变形及过程,提出了堆载预压和路面结构层铺筑时间,以及路面排水、反射裂缝控制等措施.现场监测成果结果显示,综合措施可以有效控制滨水路堤差异沉降,防止道路路面纵向裂缝.     

基于文克尔假定的土工格室加筋体受力分析

针对土工格室加筋体的受力变形特性,将格室体视为置于弹性地基上的梁,基于文克尔假定.建立考虑水平摩阻力影响的土工格室加筋体的挠曲变形微分方程,从而得到了土工格室加筋体在集中荷载和均布荷载共同作用下的挠曲变形幂级数半解析解.在此基础上,分析了格室体长度、格室体刚度、地基反力系数及筋土界面水平摩阻力等因素对格室体挠曲变形及内力的影响.结果表明.格室体的设置可有效地减小路基沉降,但也存在着尺寸效应;地基土体地基的反力系数对路基沉降有较大的影响,该系数越大路基沉降越小;筋土界面水平摩阻力对格室体的挠曲变形及弯矩有一定程度的削弱作用,在工程设计中值得考虑.     

湿地湖泊相软土加固方案及固结沉降离心模型试验研究

为研究湿地湖泊相软土的软基加固方案及固结沉降规律,分别进行真空堆载联合预压和水泥土搅拌桩复合地基加固湿地湖泊相软土路基的离心模型试验,对比分析2种方案的沉降发展和土压力变化情况。试验结果表明:相同条件下,真空堆载联合预压固结沉降发展更快,第30天固结度达到80%以上,第90天达到90%以上,且各测点土压力值更小;真空堆载联合预压下路堤横断面沉降分布更均匀,但后期沉降差较大,真空堆载联合预压的工后沉降约为水泥土搅拌桩复合地基的一半,加固效果更好;由含水率测试可知,真空堆载联合预压的影响深度至埋深10 m以下;2个模型的沉降拟合公式都为指数型函数,与实际沉降拟合较好,可预测长期的固结沉降。真空堆载联合预压方案优于水泥土搅拌桩复合地基加固方案。     

高速铁路软土路基沉降试验研究

高速铁路无砟轨道的高平顺性对路基的工后沉降提出严格要求,在软土地基上修筑无砟轨道路基需要对地基进行有效加固。对原京沪高铁昆山路基试验段进行重新堆载预压,通过路基顶面及路基底面沉降观测,对浆喷桩、粉喷桩、塑料排水板真空预压及砂桩四种软基加固效果进行分析及工后沉降预测。得出路基本体的竖向变形较小,工后沉降主要有地基沉降引起;复合地基的加固效果要好于排水固结法;复合地基中加固效果优劣排序为砂桩、浆喷桩、粉喷桩;四种加固方法的工后沉降均满足铺设无砟轨道的要求等结论。为高速铁路路基设计及施工提供一定的借鉴作用。     

积石峡水电站面板堆石坝不均匀沉降控制措施

积石峡水电站面板堆石坝坝址为左右岸不对称的复式河谷地带,为预防面板堆石坝发生不均匀沉降,施工中采用坝基处理、分期分区填筑、坝料洒水碾压、坝体浸水等措施。经后期监测,仅发生了约2 mm的不均匀沉降,取得了良好的控制效果。     

混凝土芯砂石桩复合地基加固堤防软基试验研究

介绍了一种新型的地基处理方法——混凝土芯砂石桩复合地基法及其在水利防洪堤软基加固工程中的应用情况。通过现场原位观测和试验,研究了混凝土芯砂石桩复合地基固结变形、孔压消散、桩土应力分担及承载力特性,结果表明混凝土芯砂石桩强度高,排水固结能力强,能迅速提高桩间土强度和承载力,应用于水利堤防工程既能控制堤防深厚软基的工后沉降,又能提高堤防边坡的稳定性,推广应用前景良好。     

乐清湾北港区海堤堤身稳定性的现场测试研究

目前软基上的海堤工程已广泛使用了砂被+塑料排水板作为围堤基础、塑料排水板+袋装砂斜坡堤结构型式为围堤结构、袋装砂为堤心材料的施工方法。本文介绍了乐清市乐清湾港区北区的沿海海堤工程堤身的现场监测方法与试验结果,对不同部位的地表沉降和地基内侧向位移进行了分析。本工程的成功经验可为类似工程的合理设计与施工提供参考。