高液限黏土改扩建路基安全性能数值模拟分析

高液限黏土路基改扩建工程中,新老路基差异沉降是影响路基强度及稳定性的主要因素。文中结合液塑性试验及室内击实试验,利用GeoStudio软件对高液限黏土改扩建路基进行数值模拟,分析高液限黏土路基的强度及稳定性。结果表明,分层填筑时,地基最大沉降发生在新路堤形心处,且高液限黏土路基沉降比一般路基的大;不同高度路堤施工完成后,地基最大沉降始终发生在新路堤形心处,填土高度越高,路基的安全系数越小,且高液限黏土路基上边坡的安全系数比一般路基的小。     

砂桩处理软弱地基的沉降监测数据分析

某滨海公路建于滨海海湾滩涂地段,区域多为海积和陆地河水冲积形成,且沿途有较多池塘、海鲜塘。地基土属"高含水量、高液限,高孔隙比、低强度"类软土,设计采用"挤密砂桩+等载预压"对软基进行处理,以加快软土固结,使处理后的复合地基满足路基承载力和稳定要求。通过对软弱地基处理后路基填筑加载过程及加载结束后沉降阶段的监测数据,采用线性回归分析方法,提出沉降与加载时间、沉降速率与加载时间的关系,以供类似工程项目借鉴与参与。     

软土路基固结沉降变形规律有限元分析

在分析高速公路软土路基固结变形机理基础上,采用有限元软件MIDAS- GTS建立数值计算模型,结合实测数据,对分步填筑高度下的软土路基固结沉降变形规律进行了初步分析.结果表明:在路基分步填筑过程中,填土加载引起内部孔隙急剧变化,水体流失产生附加应力导致路基沉降；随着分层填方高度的增大,路基沉降量也随之增大；采用旋喷桩对...     

拓宽加载对旧路基附加沉降影响数值分析

基于有限元数值分析方法,对路基拓宽工程中,新路基填筑对旧路基附加沉降的影响进行了研究。选取6 m厚软土地基双向4车道的两侧拓宽工程作为数值模拟原型,新路基填筑分别采用不同的填筑、固结间隔期的分层加载方式,通过监视旧路基坡趾下方不同深度的指定观察点,提取观察点的沉降-时间曲线,分析其加载过程的沉降特征,获取不同拓宽加载方式下旧路基下地基影响深度范围内附加沉降的变化特点及沉降完成时间。研究结果表明,新路堤填筑加载总量一定时,不同填筑方式引起的旧路堤附加沉降基本为定值,根据堆载高度可以确定旧路基最终沉降量;新路堤填筑方式影响旧路堤的沉降完成时间、填筑加载时间与自然固结时间相对集中时,旧路堤完成沉降所需工期较短。     

涵洞整体式基础地基土压力模型试验与数值模拟研究

在试验室采用1∶20比例模型试验和FLAC3D方法数值模拟,对涵洞分离式、整体式基础地基土压力分布进行对比研究。通过逐层填土、分级加载完成模型试验,同时采用同一模型进行FLAC3D数值模拟分析。两种方法互相印证,得出在低填土阶段,地基竖向应力小于涵洞两侧,随着填土高度增加,地基竖向应力大于两侧,由于涵洞和填土刚度差异形成应力集中,在横向上形成差异应力,造成沉降差。     

粉喷桩加固高速公路软土地基的应用效果分析

以某高速公路软土路段为例,通过建立有限元分析模型,研究粉喷桩加固软土地基的土体应力及变形规律,并针对粉喷桩加固软土地基效果进行对比分析。结果表明,土体竖向应力分布大致呈斜条状,应力大小沿地基表面向地基底部逐渐增大;地基表面最大沉降最终出现在路基底部中心线,路基外侧地基后出现一定程度隆起;靠近路基中心桩体水平变形较小,靠近路基两侧桩体水平位移较大;粉喷桩加固可降低地基沉降,防止路基外侧地基过大隆起;粉喷桩加固对于减小路基底部两侧土体水平变形效果显著。     

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。     

基于差异变形控制的路基分幅间距研究

文中采用差异变形指标,研究了路基分幅间距。理论解析和有限元分析结果表明,同一路基填土高度下,随着距离坡脚距离L的增加,地基附加应力逐渐减小,距离地表越近,附加应力收敛趋势越快,最大地基附加应力出现位置逐渐下移,附加应力向更深处传递;距离坡脚同一位置处,地基附加应力随深度变化呈现先增加后减小的趋势;对于低矮路基(h≤3m),中、低压缩性土地基条件,路基填筑的影响范围距离坡脚均小于5m;当路基填土高度为3mh≤8m时,对于低压缩性的碎石土、坚硬状态的黏性土地基,路基填筑的影响范围距离坡脚小于3m,对于中等压缩性的黏性土、砂土地基,路基填筑的影响范围距离坡脚小于6m,对于高压缩性软塑状态的黏性土地基,路基填筑的影响范围距离坡脚大于15m,应进行地基处理,减小路基差异变形引起的上部结构的破坏。     

高填土涵洞土压力分布及影响因素研究

通过涵洞、填土材料全过程相似的模型试验和数值模拟,研究高填土涵洞的土压力分布特征及影响因素.通过逐层填土、分级加载,完成四组试验工况下相似材料模型试验,揭示土压力分布随填土高度成非线性变化,是由卸荷拱效应和沉降差产生的附加应力共同起作用决定的.在模型试验的基础上,用数值方法模拟不同填土材料、地基条件、填土土性参数条件下...     

粉喷桩复合地基沉降的数值模拟研究

软弱路基在路堤填筑过程中的沉降规律是高速公路建设中非常关心的问题,应用有限元数值方法,研究了粉喷桩复合地基在填土过程中沉降的动态过程,揭示了孔隙水压力在施工过程中的增长消散规律,计算得到了复合地基桩土应力比。     

全风化花岗岩路基改扩建差异沉降处治分析

为研究不良地质下的路基改扩建工程差异沉降处治问题,以莲株高速改扩建工程为背景,考虑路基内部湿度场变化,并利用有限元软件ABAQUS分别建立不同处治方法下的全风化花岗岩区软土地段的拓宽路基有限元模型,结合位移云图及沉降变形曲线,分析在不同路基拼接技术处治下新老路基、新老地基、路面表面的沉降与侧向变形状况,探讨路基拓宽差异沉降分布。研究表明:拓宽路基沉降集中在施工期及工后1 a内;开挖台阶、铺设土工格栅以及对软土地基进行打桩加固处理能有效减小改扩建路基沉降且控制侧向变形和差异沉降。     

软弱地基桥台台背填筑EPS的结构分析

对利用EPS填筑软基上桥台台背的结构进行分析,探求解决软土地基上桥台台背填筑的技术问题。首先,对EPS块体以及混凝土和EPS结合体进行应力与应变分析,从理论上说明实现减少路面沉降的可行性;然后,进行软基上桥台台背填筑EPS的结构分析,说明采用EPS填筑路基可以从根本上解决桥路的差异沉降与路堤的残余沉降,达到防止桥头跳车以及台后填土与地基住移时桥台的侧向作用的目的。     

软土地基公路改扩建沉降控制标准及方法研究

针对软土地基公路的改扩建方式,分析了改扩建工程中路基的变形特点,从路面材料的抗拉强度考虑,利用有限元计算的方法,提出差异沉降的控制标准;根据此标准,为避免路基填土较高的段落出现纵向裂缝,提出老路基边坡处设置预应力管桩或搅拌桩等复合地基的处置方案。     

天然砂砾改良低液限粉黏土路基试验研究

通过对新疆清水河至伊宁高速公路粉黏土的物理力学性质、路用性能参数分析,结合天然砂砾的颗粒组成,提出了天然砂砾改良加固低液限粉黏土路基技术。采用天然砂砾与粉黏土掺配,利用天然砂砾的骨架性能,提高了低液限粉黏土填筑路堤的工程性能,从而降低工后沉降,节约造价,满足了填筑路基的工程要求。     

湿陷性黄土地层市政道路改扩建路基差异沉降现场试验研究

依托朔州市南环路道路改扩建工程，采用现场试验分析方法，对湿陷性黄土地层市政道路改扩建路基差异沉降变形规律开展了研究。结果表明，在路基土整体填筑完成前，最主要的部分是地基压缩变形，路基土填筑完成后的地基沉降仍在增加，但速率变缓，且主要是地基固结沉降，为改扩建工程设计施工方案选择提供了科学依据。     

兵团垦区软土路基工后差异沉降控制标准研究

针对新疆建设兵团垦区软土地区的公路工程特点,运用有限元软件,建立计算模型来研究路基发生不均匀沉降时路面结构的受力特性,从控制路面结构的容许弯拉应力的角度,分析了影响软土地基的工后容许差异沉降量的因素,包括公路等级、路基宽度、交通量、路堤填土高度等;提出了垦区软土地区公路路基顶面的工后差异沉降控制标准的计算思路,并总结了计算流程.在此基础上,通过计算,提出了垦区软土地区二,三,四级公路路基顶面的工后差异沉降控制标准,并根据路基顶面的差异沉降率控制标准,反算出软土地基的工后容许差异沉降量控制标准.     

软土地区小型构造物路段纵向差异沉降控制技术研究

针对204国道盐城南段涵洞基底软基处理与相邻路基存在的差异沉降问题,提出纵向差异沉降控制技术,并以离心模拟试验和数值分析为研究手段,模拟了天然地基和水泥搅拌桩地基处理两种模型的沉降。研究结果表明:采用水泥搅拌桩处理涵洞基底软土的沉降量反而大于天然地基,因而建议以浅层换填处理为主,尽量避免深层处理。     

高液限粘土路基加宽的有限元分析

利用ABAQUS软件建立高液限黏土路基加宽有限元模型,对不同的差异沉降处治方法进行了仿真模拟,分析了从竣工时至工后若干年时路基的应力状态、竖向位移和水平位移的变化情况,结合应力位移云图及沉降位移曲线,获得了改扩建路基的应力应变分布规律和差异沉降变化规律。研究表明,路基拓宽1 a后沉降便已基本稳定,开挖台阶及加设土工格栅可以有效地减小施工时的差异沉降,并在一定程度上减小工后沉降。     

高填方涵洞地基承载力有限元分析

高填方涵洞地基受两侧路基填土的约束作用,其受力和变形特性与浅基础有明显区别。该文通过有限元对高填方涵洞和浅基础地基承载力及变形特性进行了对比分析,结果表明:在两侧高填土荷载的约束下,随着涵洞顶部填土高度的增加,高填方涵洞的地基土逐渐压缩密实,承载力也得到进一步的提高。因此提出建议非软土地基高填方涵洞在设计中取消对地基承载力的要求,以允许沉降量作为控制指标。     

带排水功能的半刚性桩实例应用研究及探讨

为了充分利用复合地基桩间软土的强度增长,对超软弱土地区中快速完成高填土路基的填筑提供一种新的软基处理方法,采用带排水功能的半刚性桩进行软基处理,通过对水泥砂浆的配合比、土工布的透水性及隔离固体颗粒特征等桩体材料试验,在地面上及地下分别进行试桩,以研究材料成桩后水泥砂浆的凝固特征、桩体强度特征及抗弯折性能。借助南沙公检法配套市政道路滑塌区软土中完成填土高度约10 m的路基填筑的实施案例,通过施工过程中软土的侧向位移、沉降、孔隙水压力及土压力监测,软土的原位测试及桩的检测等试验数据,分析路基填筑完成后的软基处理效果,并根据桩的承载力检测及桩土应力比监测初步探索其设计。研究结果表明:通过带排水功能的半刚性桩可加快路基的填筑,从而加速软土的强度增长及缩短软基的工后沉降时间;带排水功能的半刚性桩在凝固过程中,水泥与砂表现出明显的分选性,桩周水泥含量显著增多,桩体径向抗压强度逐渐增大,桩体表现出类似刚性桩的特征;桩周土工布发挥了明显的排水固结作用,使软基发生了较大的沉降,桩周软土强度显著增长,提高了桩周摩阻力,并充分发挥桩间土的承载能力,且桩能较好适应软土的大沉降变形,桩体表现出类似柔性桩的特征;按现行的复合地基设计理论,其承载力无法满足填土荷载的要求,而采用软基的沉降及稳定性进行设计更为合适;研究为探索复合地基设计理论提供了一种新的思路。