新建跨线桥对高铁路基的附加影响及处治技术

通过三维有限差分数值模拟,分析新建公路跨线桥对既有高速铁路路基产生的附加影响(附加沉降和附加水平位移),并对抑制这些附加影响采取的处治技术及对附加影响起主要作用的因素进行研究.结果表明:数值模拟所得的附加沉降量与用0.025法确定压缩层厚度的理论公式计算的结果比较吻合;桥基荷载使路基下地基浅层产生趋向桥墩而地基深部产生远离桥墩的水平位移,处治的深度应大于附加水平位移的中性点;在桥基与路基之间的适当位置采用小直径钢管排桩加桩顶联系梁进行隔离处理时,当桩排数超过3或处理长度大于60 m后,对路基附加影响的抑制效果不再明显,但桩长深度的增加可以有效地抑制对路基的附加影响.     

桩板结构路基沉降影响因素的有限元分析

对无碴轨道桩板结构路基的沉降进行了三维有限元分析，采用ANSYS有限元软件，基于弹塑性本构关系，用面-面接触单元来考虑桩土间的接触问题，分析了桩板结构路基沉降的影响因素及其变化规律，指明影响路基沉降的重要参数，为今后桩板结构路基的沉降计算及数值模拟提供参考。     

桩网结构柔性拱效应研究

桩网结构在国内外均有成功应用加固软土地基的实例,但理论严重滞后于实践,设计主要依靠工程经验,从而限制了该结构的推广应用。桩网结构柔性拱同复合地基垫层属于不同的两个概念,基于静力平衡状态在一定的假设条件下对桩网结构桩土应力比进行了推导,提出了桩网结构以沉降量控制的设计思路。结合遂渝客运专线工程实践应用推导出的公式,对桩网结构进行了设计计算;并对有关问题进行了分析,如拱的形成与各相关参数间的关系,合理桩间距与最大桩间距问题,应力比与各相关参数间的关系,柔性拱区垫层厚度的设置等。     

无砟轨道跨涵洞桩板结构路基及过渡段设计

结合遂渝线无砟轨道路基综合试验段,以桩板结构路基段为研究对象,根据无砟轨道桩板结构路基段所经不同地形,在分析其结构特点和使用要求基础之上,研究了桩板结构路基、跨涵桩板结构路基及桩板结构路基过渡段的设计方法及理论,最终通过桩板结构路基强度、稳定与变形检测,进一步评价无砟轨道桩板结构路基的适用性。结果表明,桩板结构路基承载板长度以20～50m为宜,板与板之间设置宽度为2cm伸缩缝,设伸缩缝处的板与桩通过设置承台进行连接;对跨涵桩板结构特殊路段采用不等跨纵向桩间距方法(一般桩板结构路基纵向间距采用5.0～7.5m,跨涵工点采用10.0m)均满足铺设无砟轨道横向及竖向位移的设计要求;桩板结构路基过渡段采用搭板连接,进一步提高了桩板结构路基的抗裂性能。     

抗滑桩设计推力计算的有限元方法北大核心

随着数值模拟技术的发展,利用有限元计算设计推力成为一种新方法。首先根据工点概况建立数值计算模型,通过修改边界条件,合理安排本构计算模型,得到滑面摩擦角折减时的剩余下滑力。同时利用FISH语言编程,对滑面摩擦角循环折减,得到滑坡临界极限平衡时的剩余下滑力,两者差值为抗滑桩设计推力。结果显示:和传递系数法相比,有限元法的计算结果能够避免刚体极限平衡分析中的计算误差。有限元法得到的剩余下滑力、设计推力变化趋势与传递系数法一致,且前者小于后者。     

达成铁路红层泥岩改良土路基激振试验研究

为研究红层泥岩改良土作为达成铁路路基基床底层填料的适应性,进一步扩展红层泥岩在铁路路基工程中的应用,在掌握达成铁路红层泥岩改良土物理力学性质的基础上,使用ZSS50循环加载设备对红层泥岩改良土路基进行了现场激振试验研究,模拟分析了不同轴重列车荷载作用下降雨前、后基床的动态特性及沉降规律.试验结果表明,红层泥岩改良土路基的动态指标及工后沉降等均满足设计要求.     

无砟轨道路基基床的动态特性

为了研究路基变形模量及反力系数在弹性领域内的非线性特性,应用无砟轨道路基基床模型和现场试验,分析了在分级静载和分级循环加载条件下,降雨前、后基床的静态、动态特性.研究结果表明:无论是静态响应还是动态响应,在基床横断面方向上均呈马鞍形分布,混凝土基础板轨下位置响应最大,中线处和端部响应较小;在基床表层范围内,动态响应最为强烈,随深度的增加,在基床表层范围内衰减较快,在基床底层范围内衰减较慢;与降雨前相比,降雨后静应力的最大增量为12%左右、动应力的最大增量为3%左右、加速度的最大增量为35%、动位移的最大增量为13%左右,因此应充分重视路基的防排水措施.     

无碴轨道桩板及桩网结构路基的长期观测研究

在室内外试验的基础上．通过选择典型断面对桩板及桩网结构两种结构形式的路基进行长期观测,进一步研究了桩板及桩网结构路基在列车动载及自重荷载长期作用下的工作特性,分析了其沉降和力学特性。     

抗滑桩加固滑坡上桥梁桩基础的动力响应试验研究

以成兰铁路某抗滑桩加固碎石土滑坡为工程背景，设计完成振动台缩尺模型试验，对抗滑桩加固滑坡上桥梁桩基础的动力响应进行研究。结果表明：前排抗滑桩宜靠近桥梁桩基础提供必要的水平抗力，后排抗滑桩发挥主要的抗震加固作用，桩身裂缝位于滑动面以下锚固段长度1/6～1/3处；随着正弦波振动强度增加，滑坡模型剪切变形峰值先增后减，最高可达7×10^-5，且位于下滑段的剪切变形峰值有上移趋势，直至滑坡完全被破坏；在逐级加载过程中，滑坡PGA放大系数服从层状分布并随振动加剧呈减小趋势，当滑坡体自振频段与振动波频率接近时出现共振耦合效应，PGA放大系数显著增大，最大值和最小值之比可达158%；当加载正弦波加速度峰值相等而频率不同时，高频振动时土体摩擦耗能较小，PGA放大系数较大。     

降雨后地震作用下基覆型边坡动力响应特性的振动台试验研究

基于大型振动台模型试验，研究基覆型边坡在降雨后地震作用下的动力响应特性，并结合边际谱损伤识别及宏观破坏过程，探讨该边坡损伤发展过程及破坏模式。结果表明：边坡PGA放大系数随正弦波峰值加速度及荷载频率的增加而逐渐增大，0.7倍坡高附近放大效应最大，存在“趋表效应”及“高程效应”；土体应变随峰值加速度的增加而显著增大，坡脚与坡顶变形差异较大；动土应力以及动孔隙水压力均随峰值加速度的增加而不断增大，滑坡启动阶段显著增加；边坡在动力作用下损伤始于坡顶附近，随后坡脚产生剪切破坏；土体的应变发展与边际谱损伤识别过程较为一致；边坡变形可划分为微小变形—小变形—大变形破坏3个阶段，表现为张拉-剪切型破坏。