高速公路加宽工程加筋路堤离心模型试验及数值模拟

利用离心模型研究了软土地基上高速公路加宽中筋材拉应变和新老路堤变形特性.离心模型试验结果表明,土工格网铺设在软基和路堤之间比铺设在加宽路堤中部加筋效果显著,同时加筋可以降低加宽路堤的差异沉降.为较为全面分析加宽工程加筋路堤性状,采用大型有限元软件ABAQUS对离心模型试验进行了数值模拟.数值模拟和离心模型试验结果具有良...     

高填方路堤施工沉降控制数值模拟分析

软土地基上的高填路堤具有沉降或差异沉降大的特点,极易对路面及整体稳定产生破坏性影响,因此有效地降低高填路堤沉降,成为高填段路堤施工的必备课题。结合一工程实例,进行高填路堤施工数值模拟分析,对软基处理前后的沉降及路堤不同压实度路堤变形分别进行对比分析,得到了一些有益的结论,并获得了路堤压实度的合理值。     

大直径管材结构化路堤在深厚软基中的应用研究

以广东省中开高速公路某桥头深厚软基段为例,采用大直径管材结构化路堤来减少高速公路的工后沉降。通过实测结构化路堤的水平位移、剖面沉降和分层沉降等,对大直径管材结构化路堤在荷载作用下的变形特征进行了研究,同时采用快速拉格朗日有限差分数值方法对大直径管材结构化路堤进行了数值模拟。结果表明:荷载作用下大直径管材的最大水平位移集中在管底两侧,竖向位移集中于管顶,路基土体水平位移在中上部较大,但整体沉降量小,在深厚软基中的控沉效果理想。最后结合工程实践和数值分析结果,提出了大直径管材结构化路堤的一些设计建议。     

山区斜坡软基路堤稳定性研究

为研究山区高速公路斜坡软基路堤在填筑过程和运营期间路基易发生整体滑移工程病害的失稳机理和防治措施,达到快速有效处治路基工程病害、确保路基在建设和运营期工程安全的目的,以我国某高速公路一处典型的山区斜坡软基路堤段落的整体失稳为工程案例,进行了工程调查、地质勘察、Geo slope简化Bishop计算、FLAC3D数值模拟、现场沉降与位移实测,发现该路堤段落地基土体的抗剪强度低、稳定性差,致使坡脚处抗滑桩桩顶上部的路基填土发生了越顶变形。在准确认识失稳机理的基础上,提出了相应的工程处治技术措施。通过Geo slope软件分别对处治前、处治后的路基边坡稳定性安全系数进行了对比计算,预评了处治措施的效果。运用FLAC3D软件对处治前、处治后地基、路基的水位位移、沉降进行了模拟计算对比分析。结果表明:安全系数由处治前的0.831增长为处治后的1.452,达到规范要求;相比处治前,处治后地基、路基的水平位移和沉降均明显减小,稳定性得到了大幅度改善;数值模拟结果与现场工程实测结果基本吻合,验证了处治措施的可靠性;针对具体的斜坡软基路堤工程问题,准确认识了失稳机理,才能采用有效的处治措施。     

隔堤填筑路基稳定性的数值模拟研究

沿河填筑路堤或隔堤填筑路堤是高等级公路经常采用的改扩建方式,受渗流及原河堤沉降的影响,沿河填筑路堤内部的应力分布及变形复杂,容易发生多种形式的破坏.该文结合依托工程进行了现场勘察和室内试验,根据测试结果建立有限元模型,模拟分析了隔堤填筑路基在原河堤沉降和渗流影响下的路堤稳定性.研究结果表明:隔堤填筑路堤对原河堤的稳定性非常有利,但路堤本身受隔堤沉降和渗流的影响容易产生两种破坏:一是因河堤沉降路堤一侧隆起而另一侧沉降导致路堤内部拉裂破坏;二是渗流及软弱下卧层容易造成路堤边坡剪出失稳.数值模拟可以在工程实施前揭示沿河路堤的变形破坏模式和发展变化规律,可以为优化设计提供依据和参考.     

抗滑桩+树根桩综合处治膨胀土地基上路堤开裂

为处治膨胀土地基上路堤的开裂及滑动,以广西钦崇路一段路基开裂破坏处治为例,分析了路堤开裂破坏的原因,并基于Geostudio软件建立数值分析模型,模拟不同降水历时强降雨对膨胀土地基上路堤的稳定性影响,有针对性地提出了一种"抗滑桩+钢筋锚杆树根桩+钢锚管树根桩+路面注浆+深层排水"的组合式处治体系方案,介绍了其主要设计和施工要点.模拟及实践结果表明,在降雨历时4d后,路堤的稳定性系数小于1.0,路基开始出现失稳现象,其可能的滑动面距离左侧路基顶面约7 m处;采用的加固处治方案能够有效地解决路基开裂问题,增强土体的整体稳定性.     

斜坡地基高填方路堤桩基托梁挡墙受力特征研究

针对衢宁铁路屏南车站DK324+760断面斜坡地基高填方路堤工程,为研究桩基托梁挡墙支挡结构的内部受力特征,将现场监测数据与数值模拟结果进行对比。对比结果发现:挡土墙墙背土压力呈现三角形分布,现场监测结果与数值模拟结果基本相同。另外,在基桩桩身所受的轴力、横截面剪力和弯矩的分布上,现场监测结果和数值模拟结果也呈现相同规律。     

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。     

山区薄层软基路堤填筑破坏分析及其处治措施研究

针对贵惠高速公路软基路堤填筑试验路堤,采用有限元数值模拟方法对其破坏过程、破坏机理和变形特征进行分析,并与实测结果进行了对比。结果表明,采用有限元方法能够较准确的得到填筑路堤的极限高度,并有效地分析填筑路堤的稳定与变形性状。在此基础上,提出了确保路堤稳定与变形满足要求的地基处治措施。     

软基路堤拓宽工程的沉降控制措施分析——以渔港路工程为例

以软基路堤拓宽工程——渔港路工程为例，分析软基路堤拓宽工程的路基沉降规律，根据分析结论，对该工程的沉降控制提出了相应的工程技术措施。结合工程施工期间及施工后路基沉降观测结果，对路堤拓宽工程的控制因素进行了验证。结果表明，针对软基路堤拓宽工程，可分别对老路路堤沉降控制、拓宽路堤回填区沉降控制、拓宽路堤原始地基沉降控制3个方面进行针对性设计和施工，能够有效减少软基路堤拓宽引起的不均匀沉降。     

包盖法填筑膨胀土路堤的合适包边宽度

以广西宁明地区两段膨胀土实体工程为例,在路堤中布设4个观测断面,并埋设大量测试元件进行现场监测,以探讨包盖法合适的包边宽度。对垂直路中线的同一水平面上距边坡面不同部位土体随季节干湿循环变化进行了含水量、水平位移数据的实测统计与分析。结果表明,实体工程路堤距边坡面水平距大于3 m时,土体含水率、水平位移变化较小,实体工程路堤选取的包边宽度是合适的;并获得该地区膨胀土路堤施工的最佳季节在1~4月,膨胀土干湿循环显著影响深度为1.49 m,进而得到南友路采用封闭包盖技术处治膨胀土路堤所需的包边宽度为3 m。在此基础上,总结提出包盖法填筑膨胀土路堤合适包边宽度的确定方法。     

斜坡地基上填方路堤极限承载力影响因素分析

影响斜坡地基上填方路堤极限承载力的因素主要有:斜坡坡度、路堤填土高度、路堤顶面宽度、路堤边坡坡度等。运用极限分析上限法对斜坡地基上不同斜坡坡度、不同填土高度、不同路堤宽度以及不同路堤边坡坡度的填方路堤极限承载力进行计算,得出了各个因素对其极限承载力的影响。研究结果表明路堤填筑高度和顶面宽度对其极限承载力的影响最大,其次为斜坡坡度的影响,而路堤边坡坡度对其影响并不显著。建议综合考虑斜坡坡度、填土高度、路堤宽度、路堤边坡坡度、极限承载力等各种因素来指导斜坡地基上填方路堤的设计与施工,以确保山区高速公路安全畅通。     

膨胀土路基施工技术

 西安南京铁路W8标段以路基土石方工程为主，土石方工程以膨胀土为主，主要有膨胀土路堤（堑），膨胀土浸水路堤、水塘路堤（堑）、软土路堤等。主要介绍该标段膨胀土水塘路堤、软土路堤基底处理技术和膨胀土路堤（堑）的施工及边坡、基床防护技术。     

水域水位变化对邻近复合支承路堤刚性桩力学特性的影响研究

近水域公路路堤施工中，常出现支承路堤稳定性不足的问题，为研究支承路堤的邻域水位变化对其稳定性的影响规律，采取有限差分法构建了FLAC3D数值模型，分析邻域水位变化对路堤支承桩的力学影响和支承路堤的变形影响。结果表明:路堤周边水域的存在能显著改变支撑桩受力状态；路堤周边水域出现时间前后对支承路堤稳定性的影响存在差异；邻域水位骤降能明显增大支承桩发生弯曲破坏的可能性。     

高填方路基衡重式挡墙的变形及稳定的现场监测

衡重式路肩挡墙是高填方路基广泛采用的支挡结构形式之一。结合某山区公路改建工程，对k2770＋350-＋450衡重式挡墙的变形及受力情况进行了现场监测。监测结果表明，衡重式挡墙的变形及受力与填方断面形式、填土材料的物理力学性质、施工方法、工作环境等诸多因素有关，在工程完成后的较长一时段内，填土与挡墙的相互作用仍对结构的变形有着一定的影响。     

基于超限学习机的黄土高路堤预拱超填研究

黄土山区公路建设存在大量V形冲沟,使路基产生过大工后沉降,为解决工后超标准沉降问题,减小工后沉降处治成本,需设计路基预抛高（预留沉降量）,使公路交工验收时高程符合设计要求。现行规范对如何布设预抛高没有明确说明,因此有必要研究黄土高路堤沉降分布规律,提出其预拱超填方法,针对此类问题依托渭武高速公路工程,通过对试验路历时2年多的沉降观测,得到路基施工期、路面施工期及公路通车1年后的路基沉降数据,提出黄土高路堤沉降随时间和空间的分布规律,得到路堤沿时间及纵、横断面的沉降分布特征,为黄土高路堤填筑末期预抛高的布设形式奠定了基础;基于超限学习机算法,建立黄土高路堤工后沉降预测模型,利用实际沉降观测数据与模型预估结果进行对比,采用平均绝对百分误差对预测结果精度进行评定;最后,通过定量分析填土高度、施工速率、路面重力、路基路面验收时间及交通量修正对路堤工后沉降的影响,提出基于可靠度的黄土高路堤预抛高预测模型及公式,据此给出基于超填平衡的试验路纵、横断面预抛高设置方法,并通过工程实例,验证预抛高模型及公式的准确性。研究结果表明：该沉降预测模型精度良好;研究结果可为黄土地区高填方路基填筑末期预抛高的详细布设提供参考。     

多年冻土区路基高度对温度场影响的非线性分析

采用焓模型,综合考虑了气温、太阳辐射、风速风向、坡面蒸发等气象因素,对不同气温地区多种高度路基温度场进行有限元数值模拟,并采用天然地面下冻土年最大融深及路基内融土核高度两个指标综合分析路基稳定状况。有限元分析表明:在中低温多年冻土地区,抬高路基可延缓冻土下降速率,有效保护多年冻土;在高温不稳定多年冻土地区,抬高路基的效果并不显著,过度地抬高路堤会使路基内融土核高度显著增加,路基本体的稳定性将受到严重影响。本文还提出路基高度与冻土年最大融深之间的回归公式,为路基病害预测提供依据。     

土工格栅在拓宽路堤中的效果监测与分析

结合工程实例,通过对土工格栅在拓宽路堤中仪器的监测结果,测定了土工格栅应变与路基沉降差的正比增长关系,表明了格栅在路基垂直向位移过程中承受了剪拉力,可以增加新旧路堤的稳定性和整体性,更好地减少拓宽路堤的不均匀沉降。     

填石路堤与土石路堤施工和质量控制方法

通过丹拉国道主干线内蒙古老集段高速公路的工程实践,介绍了填石路堤与土石路堤的施工和质量控制方法。将填石路基铺筑层分为粗粒层和细粒层两层;引入布设测量观测点手段,对松铺厚度和压实度的判定给出量化指标。     

中美路堤压实设计与施工控制标准的比较分析

从填土选择、含水量控制及压实度标准3个方面对国内与美国(主要是依阿华州)的路堤设计与施工控制标准进行了比较，并作了详细的分析，重点强调了填土选择与含水量控制对提高路堤压实质量的重要性。得出结论：除了控制压实度，有必要对影响路堤压实的其他因素进行深入研究并提出相应的要求，才能全面提高路堤的质量。