钢塑格栅在高速公路拓宽工程中的应用研究

新老路基的拼接处是改扩建公路的薄弱部位,最容易沿着结合面出现破裂面,为此钢塑格栅加筋技术在新老路基拼接工程中应用广泛。为研究钢塑格栅加筋拓宽路基的处治方案及效果,结合京沪高速公路拓宽工程,对钢塑格栅在新老路基拼接中的应用进行研究,结果表明：钢塑格栅加筋拓宽路基可以改善新老路基拼接部位受力状况,根据工程实际情况在新老路基拼接处合理铺设钢塑格栅,可以有效抑制拓宽路基土体的竖向和水平位移,优化钢塑格栅的加筋效果。     

城市道路路基拓宽处治中土工格栅数值分析

公路改扩建城市道路工程中通常采用土工格栅处治路基拓宽搭接处新旧路基差异沉降。相关设计规范明确了新旧路基差异沉降的控制技术和控制标准,但对于土工格栅在路基拓宽处治段中最佳布设层数和竖向间距、位置等目前多为经验性的缺乏相应的设计方法和规范指导,存在经济上的浪费或效果不佳。以荆门南高速出入口综合整治工程拓宽搭接段为研究对象,建立路基拓宽有限元计算模型,通过有限元数值分析研究铺设不同方式土工格栅拓宽路基对路面竖向位移及路面横坡比的影响。根据计算结果确定了合理的格栅竖向间距与铺设方案,该研究结果可以为公路改城市道路路基拓宽处治提供方案参考。     

土工格栅和土工格室加筋在公路拓宽工程中的应用对比分析

为研究土工格栅和土工格室在公路拓宽工程中的应用技术,采用FLAC3D软件,基于摩尔-库仑模型,研究了老路基和新拓宽路基的沉降变形规律、土工格栅和土工格室加筋位置对路基沉降和竖向应力分布的影响,分析了土工格栅和土工格室作用机理,提出土工格栅-格室组合加筋方案,供工程设计及施工参考。     

基于连续-粒子耦合的济青高速公路拓宽路基沉降及处治措施研究

本文针对高速公路改扩建新旧路基变形沉降问题,采用连续-粒子耦合数值模型,连续、粒子网格区域分别采用有限单元法和粒子法进行模拟,编制计算程序,建立新旧路基断面计算模型。研究结果表明:拓宽路基新填筑路基土材料的竖向沉降较大,而向远离新旧拼接界面方向上路基土的沉降逐渐增大,且沉降深度逐渐加深,采用土工格栅能有效降低拼接路基图沉降。依托工程中采用水平分层、分段填筑、分层压实以及铺填土工格栅施工方法,有效降低新建路基的沉降。     

山区陡坡高填路基变形及稳定性研究

依托十堰某高等级公路高填方路基工程,采用数值模拟结合现场监测对三种施工方案的陡坡路基变形及稳定性进行研究。结果表明:陡坡高填路基沉降曲线呈“勺型”,路基各点沉降差异较大,采用开挖台阶和路基内部加铺土工格栅的措施对路基沉降量和沉降规律影响微弱;陡坡路基边坡水平位移先增加后减小,水平位移最大值出现在第二级边坡处,开挖台阶对路基边坡水平位移影响较小,采用路基内部加铺土工格栅的措施不仅有效减少路基边坡水平位移,还可增加路基整体稳定性。     

土工格栅加筋作用对拓宽路基沉降的影响分析

以铺设和不铺设土工格栅的2种模型进行计算,分析土工格栅的作用机理;从土工格栅的铺设层数、层位、长度,以及材料弹性模量等参数对路基沉降的影响进行分析,得出在路基拓宽工程中铺设土工格栅能够改善新老路基接合处的受力状况,对控制拓宽的新路基沉降有益。土工格栅铺设的层数越多,对路基的沉降控制越好。     

L形面板加筋土挡墙拓宽旧路基的三维有限元分析

将加筋土挡墙应用于旧路基拓宽工程,采用土工格栅加筋结合L形钢筋混凝土面板的直立式加筋土挡墙,将地基、新老路基作为一个整体考虑,利用ABAQUS软件建立三维有限元弹塑性模型,计算并分析了土工格栅及铺设层数对拓宽路基顶面位移与应力分布、面板侧向位移以及旧路基变形特征的影响,及土工格栅抗拉强度在拓宽路基中的分布规律。结果表明,该三维有限元模型能够很好地模拟拓宽路基加筋后顶面沉降、面板侧向位移、顶面平均应力分布以及土工格栅抗拉强度的变化规律。     

基于土工格栅加筋优化技术的高速公路路基加宽技术研究

针对旧路基加宽易导致路基发生差异性沉降而形成裂缝的问题,采用土工格栅加筋来提高路基的稳定性。通过建立加宽路基的有限元模型,获得不同土工格栅加筋对加宽路基的性能提升。结果表明:未加铺土工格栅时,原路基地表沉降曲线呈勺形,最大沉降出现在路肩处;地表水平位移曲线呈S型,以路基中心13 m为界,左侧水平位移指向内侧,最大位移为18 mm,右侧水平位移指向外侧,最大位移28.10 mm。对比不同加铺土工格栅方案对加宽路基性能的优化可以看出,铺设土工格栅来减少路基沉降效果和降低地基中应力获得的效果并不明显,但能够较好地减少路基的水平位移量。从经济角度考虑,采用第1/4/5组合,即下部铺设两层,顶部一层加铺土工格栅具有较好的效果。     

高速公路加宽工程中土工材料力学性能研究

以京港澳(北京—香港—澳门)高速公路某试验断面为背景,通过ABAQUS有限元软件建立数值模型,分析路基加宽工程中土工格栅不同材料参数、不同铺设位置、宽度及嵌入老路堤深度对加宽性状的影响。结果表明,格栅模量增加能提高对路基位移的限制作用,且在侧向位移上表现更明显;土工格栅嵌入老路堤的长度增加与铺设宽度增加均能提高对路基侧向位移的限制,但这种变化并非始终为线性;铺设2层土工格栅且铺于底部与中部对侧向位移的限制作用最佳,若只铺设1层格栅则铺于路基底部效果最佳。     

基于流固耦合瞬态分析法拓宽路基工程沉降处治机理研究

基于流固耦合瞬态分析方法，运用ABAQUS有限元软件，对路基拓宽工程从施工到工后运营进行数值模拟。把拓宽路基工程未处理的工况与加土工格栅处治的情况进行对比，在讨论孔隙水压力变化的前提下，综合分析了沉降曲线，应力分布特点，有效应力的变化，对拓宽路基工程的工后沉降机理进行了探讨。同时，通过观察孔压的分布变化，有效应力和沉降的对比分析，运用固结原理的经典理论进行解释，讨论了土工格栅处治拓宽路基固结沉降的作用原理，为工程实践提供参考。     

土工格栅加筋墙治理黄土陡坎的研究

在分析研究处理黄土区陡坎各种方案优劣的基础上,结合洛三灵高速公路穿越河南西部黄土区的工程实践,针对郑州西南绕城高速公路K0～K30段黄土区的工程地质特点,选择采用了土工格栅加筋土挡墙保持高陡坎附近路基稳定和生态保护的最佳处理方案。     

拓宽路基稳定性及变形特性的影响因素分析

利用Geo-Studio软件,建立拓宽路基的数值计算模型,分析了不同拓宽方式及宽度、填料物理力学参数和土工格栅及桩加固参数对拓宽路基稳定性及变形特性的影响。结果表明:相较于单侧拓宽,双侧拓宽情况下路基的稳定性更好,变形量也更小。对于拓宽宽度在4m以内的拓宽工程,对拓宽路基的稳定性及变形均应加强控制。当拓宽路基的填筑高度在8m以内时,安全系数和变形量的变化幅度均较大,对于拓宽宽度为10 m及以上的新填路基,土工格栅的长度应大于7 m。填料的物理力学参数对拓宽路基的稳定性及变形均有影响,其中内摩擦角的影响最大。采用石灰桩加固时,建议长度控制在15m以内,间距控制在1~2m之间。     

新老路基相互作用下山区公路拓宽工程的变形数值模拟

根据山区公路改扩建工程的特点,结合重庆某山区公路的改扩建工程,采用FLAC3D有限元进行数值模拟,对山区改扩建公路的路基横向变形规律、路基断面形式、路基边坡稳定性进行了研究。结果表明,随着路基拓宽的逐渐增加,老路基沉降变形和新路基的沉降量随之增大,随着新老路基结合部的移动,最大沉降点也随之移动。在新老路基结合的位置,沉降值达到最大;老路基一次荷载作用后,其拓宽宽度和沉降变形联系较小,沉降变形基本不变,随拓宽宽度的增大,沉降变形随之增大。随共同作用层的增大,差异沉降随之增大。在共同作用层设置土工格栅前后,施工期路基沉降量变化较小,运行期路基沉降量变化则比较明显。当具有较大变形量时,在土工格栅设置后,变形量有较大的降低。     

路基差异沉降处治方案的对比研究

在高速公路的路基拓宽过程中,新路基的荷载以及工后通车的荷载都会对老路基与新路基造成严重的不均匀沉降,并且路基拓宽工程中新老路基的相互作用会产生工后沉降,对行车安全造成不良影响。对此,以某高速公路拓宽路基为例,运用ABAQUS有限元软件对路基拓宽工程中典型的不同路基差异沉降处治方式的作用效果与未处治拓宽路基工程,进行对比分析,从而得到了土工格栅与水泥土桩控制路基沉降的变化规律。数值分析表明:土工格栅对控制拓宽路基不均匀沉降控制有限,而桩基础有较好的治理效果。     

条形面板加筋土挡墙拓宽旧路基的三维数值模拟分析

采用ABAQUS软件对条形面板加筋土挡墙拓宽旧路基建立三维弹塑性有限元模型,将新老路基与地基作为一个整体考虑,计算并分析不同工况新旧路基位移与应力分布、面板侧向位移、旧路基变形特征以及筋材应变的变化规律.结果表明,该三维有限元模型能够很好地模拟加筋拓宽路基变形、基底土压力变化、墙面侧向位移以及土工格栅应力应变的分布规律.     

土工格栅对路基拓宽分层填筑变形的影响研究

以四川某省道拓宽项目为例,结合数值模拟试验及现场资料,对路基拓宽分层填筑下变形及土工格栅处治效果进行研究。FLAC3D数值模拟结果表明:地基对路基顶面竖向变形起主导作用,新路基对拓宽后路基顶面水平位移起主导作用。采取土工格栅处治的效果明显,加筋后路基和地基水平位移减小明显,道路变形更加协调。     

路基拓宽段差异沉降数值模拟

为研究高速公路路基拓宽段的差异沉降,利用FLAC3D软件研究了路基加筋、路堤高度、加筋层数、筋材弹性模量等因素对路基差异沉降的影响。结果表明,在新老路基拼接处设置土工格栅,可有效减小新老路基间的差异沉降;随着填筑高度的增加,路基的差异沉降明显增加;在路基拓宽工程中,铺设多层土工格栅可减少路基的差异沉降;随着土工格栅弹性模量的增加,也能有效地减少拓宽路基的差异沉降。     

竹筋格栅加固高陡沟壑黄土填方路基数值模拟研究

竹筋格栅是一种新型加筋材料,其具有的高强、环保等特点使其优于土工格栅等传统加筋材料。通过ABAQUS三维建模计算,对高陡沟壑黄土填方路基填土与原状土交界面竹筋格栅加固效果及其影响因素进行研究。研究结果表明：黄土填方路基填土与原状土交界面最大差异沉降和最大横向位移均位于路基顶部;在填土与原状土交界面采用竹筋格栅加筋后交界面差异沉降较加筋前明显减小,交界面横向位移亦明显减小;相比于中部和底部,在路基上部位置铺设竹筋格栅效果最优,交界面差异沉降减少量最大;竹筋格栅间距存在最优加筋间距,即界面差异沉降控制效果随格栅间距变密而提升,但间距过密时效果提升不明显。在实际工程中可仅在路基中上部位置铺设竹筋格栅,并选择最佳的格栅间距。     

高液限石灰改良土在拓宽路基上应用研究

提出石灰改良土工格栅加筋法处治高液限土拓宽路基。通过室内试验得到高液限土、高液限石灰改良土以及其土工格栅加筋土的基本力学特性,通过现场试验研究土工格栅和结合界面处土应变、新旧路基沉降以及沉降差,同时与高液限土土工格栅、普通填筑方法进行了对比研究。研究表明:石灰改良能够改变高液限土粒径级配,有效降低高液限土含水量、塑性指数,显著提高CBR值;土工格栅提高其抗压和抗剪强度;石灰改良土工格栅处治高液限土拓宽路基能够有效减少新老路基沉降和差异沉降,以及新老路基结合处的土应变,从而有效控制拓宽路基的结合部位开裂和不均匀沉降。     

高等级公路路基拓宽工程处治技术探讨

该文针对高等级公路路基拓宽工程常见的病害,将拓宽路基进行模型简化,通过对实际项目进行计算分析,提出了加强新老路基结合面的处治,路基加筋,拓宽部分路基地基处理,拓宽路基填料及压实度控制等具体处治措施来减小新老路基交界面产生的沉降差。其成果对今后路基拓宽工程实际项目中处治措施的选择、设计和施工具有重要的借鉴和指导意义。