不同加载速率及地基处理方式对软土地基稳定性数值分析

公路建设过程中常遇到软土地基,而软土地基的稳定性直接决定了公路的安全性。结合实际工程,开展不同加载速率和地基处理方式对软土地基变形的影响的研究,结果表明:地基变形速率大不一定代表地基土体处于危险状态,地基变形速率小也不一定代表土体整体稳定安全,简单的通过地基变形速率对地基稳定性进行判断并不合理,需要综合考虑多种因素进行判断;不同的加载速率对软土地基的变形速率有着显著影响,等速加载和不等速加载方式不宜采用相同变形速率控制指标,在实际工程中应综合考虑土体特性及工程情况进行分析;不同的地基处理方式对软土地基的稳定性有重要影响,地基的排水性能好,能显著提升软土地基的稳定性;排水地基和不排水地基的稳定性也不宜采用单一的变形速率控制指标进行评定。研究成果可以为软土地基堆载工程监测提供科学依据。     

铰接式桥头搭板空间有限元分析

针对桥头跳车病害,应用Ansys有限元软件,对一种新型的铰接式搭板与普通搭板进行空间有限元计算,分析两类搭板在不同荷载工况和不同地基变形模量下搭板的应力分布和变形情况.结果表明:铰接式搭板可减少由地基沉降带来的桥头跳车及搭板脱空;地基变形模量对搭板变形影响较大,地基变形模量越小的软土地基,铰接式搭板对地基变形的协调能力和对板底拉应力的改善效果越明显.     

软土地基的变形速率及稳定性控制

为了给软土堆载工程监测提供依据,讨论了工程中常采用的沉降速率10mm·d-1、水平位移速率5mm·d-1作为各类软土地基稳定性控制指标的适用性,并研究了不同加载速率和地基处理方式对软土地基变形的影响。结合上海某工程塑料排水板地基的监测数据,研究了堆载作用下软土地基的变形速率特征,并采用有限元法详细分析了加载速率和地基处理方式(有、无塑料排水板)对软土地基变形速率的影响。研究结果表明:这种采用位移速率为控制指标的方法并不能完全准确反映地基的稳定性,在加载初期安全性较大时位移速率会超过控制标准,而在地基破坏前的位移速率却低于控制标准;加载速率对变形速率有直接影响,加载速率越大地基变形速率也越大;地基的排水性能对变形速率有显著影响,打设塑料排水板的地基比其他类型处理的地基具有更大的变形速率。此外,对于塑料排水板软土地基,软土的固结压密以及排水系统性能的弱化也会造成该类地基的变形速率呈现前期快而后期慢的反常现象。因此,对于塑料排水板软土地基的稳定性控制,这种特殊现象在地基变形监测数据分析中应该予以重视。     

路堤荷载下水泥土桩复合地基变形规律分析

利用有限元数值计算法,系统分析了填土高度、填土压缩模量、桩长以及桩体压缩模量对水泥土桩复合地基变形的影响。结果表明:填土高度和桩长对地表沉降、地基土侧向变形影响较大,是影响复合地基变形的主要因素;而填土压缩模量和桩体压缩模量的影响较小,是影响地基变形的次要因素。     

复合地基变形模量的反演分析研究

地基变形模量的准确取值是软土地基上结构计算的关键问题。该文根据某泵站泵房混凝土搅拌桩的单桩复合地基荷载试验数据,通过反分析求解出复合地基变形模量,然后结合泵房底板的沉降观测数据,应用有限单元反分析反演地基变形模量,对两种反分析结果进行了比较分析。     

软土路基侧向变形影响因素研究

在软土地区修筑公路,从路基沉降和施工中稳定控制两方面考虑,地基侧向变形的研究都是十分重要的。影响软土路基侧向变形的主要因素有:地基处理型式、土层结构、软土厚度和路堤高度。本文分析这4个影响因素变化时所对应的软土路基侧向变形特点,比较它们各自的地基侧向变形-时间-深度曲线形态、侧向变形大小、最大侧向变形发生位置以及地基中某点侧向变形收敛速率,并对这一系列现象进行理论分析,得出一些区域性结论。     

客运专线预应力混凝土管桩复合地基应用研究

通过对复合地基本质和预应力混凝土管桩复合地基沉降变形组成的分析,指出预应力混凝土管桩复合地基属于刚性桩复合地基,其沉降变形主要是桩端以下土层的压缩变形,可采用分析常规复合地基加固区下卧层压缩量的方法进行计算;通过研究,对预应力混凝土管桩设计参数选择、防腐蚀设计及施工方法选择等提出了建议.     

高速铁路深挖路堑软岩基底变形防治机理研究

运用FLAC3D软件对西南地区某软岩深挖路堑基底加固处理进行数值模拟，对控制效果进行对比分析，研究软岩地基持续上拱变形的有效控制措施。研究结果表明:软岩地基采取加固措施后不会改变地基中位移场的发展形式，但在一定程度上对地基出现的变形起到较好地控制作用；桩板结构对基底岩体产生的竖向变形控制效果优于对其水平向变形的控制，该措施能较好地限制地基浅表层发生的蠕变变形。     

有限元模拟分析地基系数K30与变形模量的关系

结合地基系数K30的试验方法及计算原理采用有限元方法,对地基土的不同变形模量等条件下的地基系数K30进行仿真分析,计算分析地基系数K30与土的变形模量之间的关系,从而为设计施工提供理论参考。     

用粉喷桩复合地基加固软土方案的有限元分析

对软土地基粉喷桩加固方案进行了有限元分析,探讨了粉喷桩复合地基的有限元分析法及复合地基变形与受力特点,得出了粉喷桩桩身应力分布和复合沉降变形规律,验证了加固方案的可行性。     

盾构隧道下穿高速铁路路基沉降控制标准研究

为了合理制定隧道下穿高速铁路的变形控制标准，采用现场调研和统计分析等方法，对高速铁路轨道、扣件及路基的相互作用关系开展研究，提出高速铁路路基沉降控制标准的制定方法。研究结果表明： 1）轨道最大可允许变形由下穿点轨道扣件的最大可调整量、当前已用调整量和当前平顺度等数据确定； 2）轨道变形控制标准根据下穿点周边环境及列车实际运行速度选取合适的安全系数，在最大可允许变形量的基础上进行折减； 3）路基变形控制标准根据路基与轨道变形的相互关系确定。提出的轨道变形控制标准适用于高速铁路无砟轨道，路基变形控制标准适用于土质地层盾构隧道引起的路基变形。     

云母片岩风化土路基填料湿化变形研究

为解决云母片岩强风化土路基填料难以压实和浸水湿化变形问题，通过现场试验，优化云母片岩强风化土路基填筑结构，采用灰色理论模型对新型路基工后沉降进行预测，并通过三轴湿化试验，分析风化土路基填料的湿化变形特性。结果表明:提出的“三夹二开山石渣”新型路基结构能够达到路基填筑要求，且路基长期变形预测满足高速公路沉降控制要求；随着初始有效围压的增大，风化路基土的强度及变形指标均呈递增趋势，而增大干密度能有效削弱外界水对风化土的劣化作用；建立的风化土路基填料湿化变形规律经验公式，与试验结果吻合较好。     

冻土地区路基融沉变形对沥青路面结构的影响

采用有限元方法建立了路基发生融沉变形时沥青路面结构的轴对称计算模型,将融沉变形分别简化为二次曲线和余弦曲线,分析了融沉变形对最大拉应力点位的影响,重点讨论了融沉盆形状、半径、融沉深度等因素对沥青路面结构面层和基层最大拉应力的影响。结果表明:路基的不均匀融沉变形在路面结构面层顶面产生拉应力,成为面层破坏的主要原因;在基层底面产生较大的附加应力,将会造成基层开裂,因此在多年冻土地区的路面设计中应考虑附加应力的影响。     

青藏公路路面对路基不均匀变形的适应性分析

路基路面是一整体,路基不均匀变形会导致路面开裂。为了分析路基不均匀变形引起路面结构的应力、应变变化过程,应用ABAQUS来分析青藏公路路面结构对路基不均匀变形的适应性,建立了路基不均匀变形引起路面结构破坏的响应模型。结果表明,路基变形量在3cm以内路面各结构层的弯拉应力在其容许范围内,道路结构是安全的。     

托盘式U型路基结构机理研究

基于高速铁路路基工后沉降变形控制标准高,常规路基占用耕地多,基底面积大,地基处理费用较高等情况,研究一种技术可行、经济合理、具有很好的强度、稳定性和耐久性及控制路基变形的能力的托盘式U型新型路基结构,使其有效控制深厚压缩层地基路基变形,减少路基处理费用和路基工程的占地量,为路基工程结构的设计提供一种全新设计理念。     

降雨入渗作用下路基边坡的稳定性分析

为分析降雨入渗对路基边坡稳定性的影响,考虑渗流场与应力场间的耦合作用,依据强度折减方法,运用有限元软件分析了降雨、路基几何形状及路基土物理性能对边坡稳定性的影响。结果表明:降雨强度越大、降雨历时越长,路基变形位移越大,边坡稳定安全系数减小;长时小雨造成的路基沉降较大,边坡容易失稳;路基边坡越陡,路基变形位移较小,但边坡稳定性较低;路基土渗透系数越大,路基变形位移越大,边坡稳定性降低。     

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。     

新老路基不协调变形模拟试验研究

道路拓宽工程中,新老路基之间的不协调变形是导致路基路面病害的根本原因,路基处治的核心是新老路基不协调变形的控制。在路基拓宽室内试槽试验中,采用在路堤底部预填一定厚度的易溶性化肥,再注水溶解的方法来模拟新老路基不协调变形的形成,并重点研究新老路共同作用层设置和路基加筋的作用。结果表明,设置一定厚度的新老路共同作用层可以明显减小新老路基的工后差异沉降;土工格栅加筋可以显著降低地基顶面所受的土压力,从而减小新老路基不协调变形。     

气泡轻质土在既有路基填筑的变形研究

针对气泡轻质土填土路基的变形和破坏机理问题，基于路基弹塑性的理论和实际工程为背景建立了气泡轻质土填土有限元模型，通过数值模拟气泡轻质土分层填筑，分析了气泡轻质土填土路基在受载作用下的应力变化和沉降规律。结果表明:气泡轻质土路基在受载作用下，新老路基交界区域出现应力集中现象，随着上部荷载增加，集中应力越大，路基内部发生破坏现象。当荷载达到200 kPa后，上层轻质土路基内部最先发生塑性变形直至破坏；气泡轻质土路基受载后发生沉降变形，由于老路基沉降基本完成，导致新老路基交界区域相互作用易发生裂缝破坏，路基失稳。