基于有限元的软土路基沉降影响因素分析

为研究不同因素对软土路基沉降的影响，运用有限元软件建立软土路基截面数值模型，模拟分析了软土路基填方高度、填筑速率、排水桩间距及真空压力对路基竖向沉降的影响。结果表明:①随着填方高度的增大，路基沉降不断增大，实际工程中填方高度不宜过大；②随着填筑速率的增大，软土路基沉降不断增加，填筑速率为0.5 m/7d最为理想；③路基的沉降时间随着排水桩间距的增加而逐渐增大，间距为1 m时路基沉降最快达到稳定状态；④随着真空压力的增大，软土路基沉降逐渐增大，真空压力选取80 kPa路基最为稳定。     

基于正交试验的高速公路软土路基沉降影响因素敏感性研究

基于正交试验设计方法对高速公路软土路基沉降的离散元模拟数据进行极差分析,结果表明,各影响因素对高速公路软土路基沉降的敏感性大小依次为:软土厚度路基坡度地基承载力;并据此提出了高速公路软土路基沉降的控制措施。基于最小二乘法原理,建立了高速公路软土路基沉降的回归预测公式,定量描述了高速公路软土路基沉降与影响因素之间的关系。     

基于ANSYS的软土路基路堤分层填筑的沉降分析

以沪通铁路Ⅵ标段工程为依托,通过ANSYS数值模拟软土路基路堤分层填筑,分析在分层填筑过程中的沉降规律,并在软土路基路堤分层填筑过程中,严格监测路基的沉降和变形。研究结果表明:软土路基路堤在分层填筑过程中,路堤中线地表处的沉降量最大,然后向两侧逐渐减小,横向影响范围主要为路基底面宽度;分层填筑过程中,路堤中心最大沉降量为9.20 mm/d,边桩最大水平位移为0.53 mm/d,均满足设计要求。     

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...     

低温冻土地区的软土路基蠕变沉降数值分析

为了研究低温冻土地区软土路基蠕变变形规律,考虑低温和含水率对软土路基蠕变特性的影响,结合KBurgers-MC模型,建立了软土路基的蠕变损伤本构模型。利用C++语言编写了蠕变损伤模型动态链接库文件,通过FLAC~(3D)软件对东港高速公路软土路基蠕变进行数值计算,计算结果表明:桩长对软土路基蠕变沉降有着重要的影响,增加桩长后软土路基蠕变沉降量、蠕变速率和塑性区明显减小;低温环境下含水状态的路基蠕变沉降值小于干燥状态,然而当含水率超过一定界限时路基会发生冻胀现象,导致蠕变沉降量增大;路基的蠕变速率随着温度的升高逐渐增大。将现场监测与数值计算结果进行比较,验证了数值计算的准确性,研究结果对于北方沿海软土路基蠕变沉降的防治具有指导意义。     

东北寒冷地区塑料排水板法处理软土路基的理论分析

在道路工程建设中经常碰到软土路基处理的情况，塑料排水板是处理软土路基的有效方法之一。塑料排水板处理软土路基，可缩短软土层的压缩排水时间和路基沉降时间，加快软土路基的固结速度，提高路基承载力，减小路基的工后沉降。从理论上对打塑料排水板处理软土路基前后的效果进行分析，反映出塑料排水板处理软土路基的有效性，为进一步研究分析地基压缩沉降和固结稳定提供了客观依据。     

基于时间序列分析法的软土路基沉降预测研究

采用时间序列分析法，根据已有的路基沉降观测数据，建立模型，预测路基沉降的发展趋势。实例分析表明:利用该分析法预测路基沉降，不仅能避开软土路基复杂的力学性质，还可避开利用传统的路基沉降计算方法所用到的大量参数，而且建模比较简单，所得最终预测结果误差较小。     

软土地区高速铁路路桥过渡段管桩与桩帽加固施工研究

基于某沿海高速铁路采用管桩+桩帽加固路桥过渡段深厚软土路基，建立土-路基-桥台-桩基的三维有限元模型，对高铁路基加固后的桥台及台后过渡段路基的变形特性进行分析，并与实测值对比分析。结果表明：采用管桩和桩帽组成的新型结构对路基进行加固，可较好地控制桥台和路基的沉降，缩短沉降稳定时间，可用于无砟轨道路基软土地基加固。     

修正指数曲线法在软土路基沉降预测中的应用

高速公路在设计选线的过程中软土地基工后沉降较大,影响路基的稳定性和路面结构的强度。因此,需要选取合理的软土地基处理方案来提高地基承载力,以减小路基沉降。文中以某高速公路为例,选取修正指数曲线法预测路基的工后沉降,对设计的地基处理方案的实施效果进行评价。     

基于软土双屈服面模型的滨海路基沉降预测分析

滨海道路工程多建在深厚的海相沉积软土地基上,通常因软土本构的特殊性导致其沉降难以准确预测。但已有研究表明,双屈服面模型能较好地描述软土的本构关系。文章以某滨海在建海堤兼道路工程为例,引入软土双屈服面模型,利用已有实测沉降通过遍历法反演该软土的模型计算参数,然后通过数值模拟对路堤填筑和运行进行沉降预测。结果表明,计算沉降与实测沉降吻合较好,满载7个月后的软土固结度和设计运行期的工后沉降均符合设计要求,用该方法进行滨海路基的沉降预测具有较高的可信度,可供滨海路基工程做全周期沉降计算或预测参考。     

盾构水平偏角变化对盾构-土相互作用影响

为了探明盾构掘进过程中机-土相互作用的机理，指导盾构姿态的控制和调整，针对水平偏角变化对盾构与土相互作用的影响这一问题，对作用于盾壳周围土压力的理论计算方法以及水平偏角预测模型进行研究。首先基于地基反力曲线，通过等效弹簧近似建立盾构与土的相互作用模型，同时基于几何分析可计算盾构水平偏角变化过程中周围土层发生的位移，从而得到作用于盾构外壳的周围土压力的理论计算方法。然后引用改进的松动土压力计算方法，得到盾构初始土压力的计算方法，解决盾构水平偏角计算的初始边界问题，并结合土对盾构作用荷载的计算方法得到盾构水平偏角计算方法。基于所建立的理论计算模型，对盾构机质量、地层类型以及地层开挖损失率等因素对盾构-土相互作用的影响进行分析和讨论。最后，结合济南地铁R2线盾构隧道工程，对盾构的水平偏角以及相关掘进参数进行实时监测，并与盾构水平偏角理论值进行对比分析。研究结果表明：盾构质量以及地层开挖损失率对盾构在水平面上进行姿态的影响较小；不同地层类型以及地层的土压力系数对盾壳与土相互作用的影响较大；通过工程应用发现盾构水平偏角理论值的变化趋势与实测值基本一致，但由于盾构自身施加的调姿弯矩无法完全作用于盾构机，因此理论值普遍大于实测值。     

基于参数智能化采集的盾构管片自动选型算法研究

为解决人工管片选型给盾构姿态和成型管片质量带来的隐患，将成熟的人工管片选型经验逻辑和合理简化计算模型根植于管片自动选型决策算法的内核，以影响管片选型的施工参数为研究对象，提出综合考虑盾尾间隙、推进油缸行程差和盾构趋势的管片选型计算方法和决策算法，预先考虑各影响因素实际施工中所有可能出现的取值范围以及不同施工工况下的权重变化。该软件首次针对大直径盾构特点开发8组盾尾间隙和6组油缸行程的算法，借助盾尾间隙智能化测量和监控屏幕参数图像识别技术，实现通用型管片选型参数智能化采集。在盾构隧道施工中配套使用，经多个项目现场验证和应用，管片选型算法合理，契合现场施工要求，起到规范或代替人工管片选型施工、保障成型隧道质量和盾构掘进姿态的作用。     

柔性拉筋式重力墙地震土压力计算方法研究

为有效确定地震荷载作用下柔性拉筋式重力墙的土压力，基于塑性极限分析上限法及拟静力法，采用对数螺旋面作为滑裂面，通过对挡墙后填土进行内能耗散功率与外力功率的计算，建立了拉筋式重力墙地震土压力分析模型。通过算例分析，对比数值模拟与研究提出的算法结果，验证了所提出算法的合理性，并就填土及拉筋的相关参数对地震土压力的影响进行了讨论。结果表明:随着填土强度参数的增加，地震土压力呈非线性减小；土压力随着土工格栅间距的增大而呈非线性增大；随着顶层拉筋长度的增加，土压力呈非线性减小趋势；当顶层拉筋长度大于10 m时，土压力值基本不变。     

紧邻既有桥梁井筒式地连墙桥基施工与监测分析

依托陕西延安延河大桥扩建工程，介绍了紧邻旧桥的新桥的井筒式地下连续墙施工与现场监测，布设内力和位移测试元件，分析了在不同工作状态下，井筒式地下连续墙基础的内力和位移分布规律，并结合土压力盒测试元件分析了墙周土体的土反力的变化趋势。     

土压平衡盾构机密封舱土压力控制模型

基于有限元数值模拟方法,建立盾构机密封舱土压力的控制模型。通过分析盾构土压平衡的掘进参数之间及其与土舱压力间的相互关系,提出盾构机密封舱土压力优化控制模型。数值模拟结果表明：在保持推进速度不变的情况下,通过对密封舱内土压力的实时监测来控制螺旋输送机转速的实时变化,可控制密封舱内土压力在设定的范围内,从而实现土压平衡。     

地铁盾构隧道邻域埋入式隔离桩力学性能研究

为研究地铁盾构隧道邻域埋入式隔离桩力学性能,以北京某典型地铁盾构隧道及邻域基坑工程为例,应用相似材料模型试验与数值模拟相结合的方法,研究埋入式隔离桩的支护体系地铁盾构隧道的变形特征及围土压力分布规律,并分析埋入式隔离桩、常规隔离桩和无隔离桩支护体系对既有隧道变形和围土压力的影响。研究结果表明： 侧方基坑开挖卸荷-加载过程中,水平位移远大于竖向位移,隧道整体在水平和竖向存在不均匀位移,判断盾构隧道有朝向基坑方向扭转的趋势;加入隔离桩的支护体系相比无埋入式隔离桩的支护体系能使盾构隧道水平位移有效减小,竖向位移发生轻微上浮,盾构隧道朝基坑方向的扭转趋势能得到有效控制;埋入式隔离桩和常规隔离桩的隔离效果基本相同,针对地铁隧道这样的地下结构,全长常规隔离桩桩身接近地表的部分对控制隧道变形没有太大帮助,在实际工程中可以采用埋入式隔离桩,减少桩身长度,降低施工成本;侧方基坑开挖卸荷-加载过程中,盾构隧道初始土压力呈“葫芦形”分布;基坑开挖卸荷和基坑加载完成过程中,隧道土压力轴向对称位置发生偏转,判断盾构隧道有朝向基坑方向扭转的趋势;埋入式隔离桩能起到与常规隔离桩相同的隔离效果,并能有效降低隧道周围土压力。     

基坑工程中的可视化分析方法

针对基坑工程施工的特点和目前数据分析中所存在的问题 ,对基坑工程施工数据分析中采用科学计算可视化分析的方法进行了系统的研究 ,结合体视化的算法思想 ,建立了基坑工程施工数据的可视化分析研究方法 ,提出了采用基于表面重建的体视化方法来研究施工环境的可视化问题和采用直接体视的算法来实现基坑工程施工数据可视化问题的解决方案 ;建立了用于基坑工程施工数据可视化分析的体数据模型 ,体数据中包含了基坑施工的土力学参数和位移场的三维信息。按照不同的施工阶段 ,建立了不同时间序列的系列体数据集。利用这些体数据集 ,可以可视化的分析施工每一工况下的坑外土体内各种土工参数的变化和土体位移的变化。并通过实例分析 ,验证了上述研究的可行性和有效性     

高填矩形、拱形截面明洞土压力差异性规律研究

为了得到矩形、拱形截面明洞土压力随填土高度的变化规律,采用模型试验与数值模拟相结合的方法进行研究,得到以下结果： 1）截面形式对明洞土压力大小影响很大,且基础刚度不同,差异性明显。拱形截面明洞洞顶轴线处竖向土压力大于矩形截面明洞。2）刚性基础拱形截面明洞洞顶同一平面竖向土压力变化呈减小-平缓的趋势,而柔性基础呈减小-增大-平缓的趋势; 矩形截面明洞呈增大-减小-平缓的趋势。3）刚性基础明洞洞顶同一平面水平土压力分布形式呈现出2个拱形,而柔性基础明洞仅在洞顶上方出现1个拱形。4）刚性基础拱形、矩形截面明洞洞顶至0.6倍洞高范围内土体位移分别呈“W”、“双V”形分布,0.6～3倍洞高内均呈“V”形分布,3倍洞高以上无相对沉降,而柔性基础明洞土体位移在0～3倍洞高内均为“V”形,3倍洞高以上无相对沉降。     

钢波纹管涵洞力学性能现场试验研究

柔性、高强度的钢波纹管涵洞,不仅具有优良的适应地基与基础变形的能力,而且具有自重轻、运输方便、施工简单且施工工期短、造价低、对地基扰动小、对基础要求较低等优点,还具较强的抗拉、抗剪和抗疲劳能力,故其具有较为广泛的应用前景。文章通过对钢波纹管涵洞进行野外现场测试,从不同的角度研究了其力学特征,结果表明:钢波纹管涵洞的管顶、管侧沿着波形(断面)方向呈现出不同的应力应变变化趋势,波峰和波谷处以及内侧和外侧、切向和轴向的应力应变呈现出管顶与管侧相反的拉压变化规律。     

基于轮荷分析的车辆稳态转向特性虚拟仿真

借助虚拟样机仿真技术,发现某预研项目车辆具有过多转向趋势,在全面分析车轴左右轮荷变化的基础上,深入探讨了车辆转向特性的影响因素．针对本项目提出可通过加粗前悬架横向稳定杆直径的办法来获得车辆的不足转向特性。通过对多种匹配方案的仿真分析和对比权衡,并结合国标对稳态回转实验的评价打分方法,最终确定把前后悬架侧倾角刚度之比由1．17增加到1．96,此时车辆的过度转向趋势得以消除,并具有了适度的不足转向特性。