地铁路基桩板结构施工对既有高速铁路路基的影响研究

针对城市轨道交通与既有高速铁路并行段桩板结构路基施工问题,运用有限元软件Plaxis 3D Tunnel建立三维有限元模型,分析计算了不同桩长、下卧层土体和间距下地铁桩板结构路基施工引起的既有高速铁路路基水平位移及沉降。结果表明:由地铁桩板结构路基施工引起的既有高速铁路路基变形较小,而桩板结构路基填土才是引起其位移的主要因素。     

褥垫层对刚性桩复合地基影响的数值模拟分析

在桩土复合地基中,褥垫层起着动态调节桩土应力比的作用,决定着整个体系的承载能力。本文基于某高速公路北延线佛山段路基工程条件,运用Plaxis有限元软件对褥垫层进行数值模拟研究,从褥垫层的作用角度分析褥垫层厚度和弹性模量的参数变化对复合地基的影响。明确有限元计算目的和方法,介绍Plaxis程序,给出有限元计算模型的建立过程,确定有限元计算方案,从变形和应力的角度分析褥垫层厚度和弹性模量参数变化对桩土复合地基的影响。     

桩锚支护深基坑变形及稳定性数值分析

运用有限元计算软件 Plaxis,对珠海十字门商务区一期工程的深基坑变形及整体稳定性进行数值计算。研究结果表明:围护结构水平位移的计算值与实测值吻合较好,采用Plaxis软件进行的数值计算结果是可靠的;随着开挖深度的逐渐增大,基坑整体稳定性安全系数逐渐减小,且第二次开挖对基坑稳定性安全系数影响较大;根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）整体稳定性安全系数不小于1.35,坑内土体开挖到设计标高后,深基坑整体处于安全状态。     

碎石土路基强夯加固后土体性能计算模型研究及应用

为了研究碎石土路基强夯后的土体性能变化情况,分析了强夯法动力压实挤密路基土体的力学机理,结合碎石土路基物理力学性质和强夯碎石土土体的动力特性,采用理论推导的方法,建立了强夯后土体的沉降计算式,并由此推导出强夯后土体的孔隙比、变形模量、内摩擦角和承载力计算模型,解决了强夯后碎石土路基土体性能评价理论计算的问题,将计算模型用于工程实践,取得了一定的指导效果。     

高速铁路试验段软基处理效果研究

提高软基处理质量是保证路基在施工和运营过程中不发生过大沉降的关键。工程实践的观测资料和理论计算结果是评价软基处理效果的手段。从有效应力路径、微观土体单元力学分析和宏观路基变形分析三方面分析了真空-堆载联合预压法处理软基土体的固结过程;利用京沪高速铁路试验段实测数据和室内试验数据进行计算分析,运用工后沉降、平均固结度以及沉降速率三项指标对软基处理效果进行了评价,提出了缩短施工周期的建议,以供类似工程参考。     

基于连续-离散耦合的公路拓宽路基变形及换填处治宏细观分析

公路拓宽改建是适应交通运输能力增长的重要应对措施,而由于新旧路基材料性质不同导致的差异沉降和路基稳定性是该类工程建设过程中需重点关注的关键问题。针对公路拓宽改建的工程问题,采用连续-离散耦合数值分析方法,对路堤边坡断面建立二维模型,连续、离散网格区域分别采用有限差分连续元和颗粒离散元进行建模。基于模型不平衡力变化规律、细观接触力链与宏观变形特征、细观配位数与土体沉降机理等模拟结果,从宏观和细观两个角度协同分析拓宽路堤差异沉降及其对路基变形的影响,并针对采用轻质土方式进行道路拓宽的工程效果进行了模拟分析。结果表明:(1)细观颗粒的不平衡单元面积比参数可与宏观不平衡力共同判定计算模型的收敛性及计算结果的合理性;(2)路基拓宽前后,细观接触力的分布规律可表明土体宏观位移变化的发展方向;(3)模型中细观颗粒在计算过程中的配位数变化可解释土体沉降变形机理;(4)采用轻质土换填方式拓宽路基,可大幅减少路基的沉降变形及新旧路堤的差异沉降,表明该技术应用于软土区域的公路拓宽工程具有显著优势;(5)连续-离散耦合分析方法可反映公路路基变形破坏的力学机制及差异沉降产生的内在本质,可在岩土工程灾害防控措施及其机理研究方面进一步推广应用。     

高速公路红砂岩路基沉降观测研究

通过实地观测并应用Plaxis沉降计算软件,研究了衡大和怀新高速公路2个典型断面的沉降问题,发现2种研究方法的沉降差值随着观测时间的推移而逐渐减小。研究结果表明：红砂岩路基严格按照规范和试验要求施工可以满足高速公路路基填料的要求;Plaxis沉降计算软件能够比较;隹确地预测后期路基沉降,是一种研究路基沉降的有效方法。     

考虑相变作用的冻土路基变形场的数值分析

多年冻土活动层中每年都发生着季节的融化和冻结,并伴生有各种冻土现象。由此产生了多年冻土路基冻胀、融沉、纵向裂缝、反拱及波浪等一系列病害。冻土的冻胀融沉特性是导致道路工程冻害的直接原因,为了进一步定量描述其特性,本文建立了冻土路基变形场的二维数值计算模型,并应用有限元的方法求解路基土体冻结时变形场的分布规律。通过对土基范围内冻胀带对路基土体变形场作用的研究,进一步分析了冻土路基破坏的机理。     

CFG桩布桩范围对路基水平位移影响数值分析

运用岩土工程有限元软件Plaxis 2D建立平面应变模型,对路基工程中应用的水泥粉煤灰碎石桩与加筋垫层联合处理的软土路基进行分析。通过改变布桩范围,分析复合地基水平坡脚外地表、坡脚下一定深度及软土路基横断面上的水平向变形特性,所得结论为工程设计提供理论依据。     

地基硬壳层对路基沉降影响的有限元分析

通过Plaxis分析路基硬壳层,对路基沉降和路基稳定的作用,包括程序简介、模型建立、沉降分析等。     

大气作用下非饱和黄土路基湿度变化及影响因素研究

以西北地区的黄土路基为研究对象,以夏秋季节大气作用下的降雨—蒸发作用对路基湿度场、温度场以及变形的循环作用机理为研究目的,采用室内物理力学试验、人工填筑模型试验等多种研究方法,详实展开了降雨—蒸发循环作用下非饱和黄土路基土体含水率、温度、孔隙水压力以及变形的动态响应规律和稳定性研究;并对不同大气作用下,路基土体湿度场、温度场以及横向变形的变化规律和影响因素进行分析。发现非饱和黄土路基边坡在降雨入渗过程中,对应着一个临界入渗强度,路基边坡的表层土体含水率的变化比较明显,中雨对路基土体湿度变化的影响深度最大,路基不同位置土体含水率受到影响的程度不尽相同,非饱和黄土路基中水分的入渗速度要大于蒸发速度。     

高速公路拓宽工程新老路基差异沉降分析

应用有限元程序建立了拓宽工程路基变形的计算模型,以沉降和水平位移为指标,考察了新旧地基不同固结程度对路基变形的影响.研究结果表明:新旧地基的固结程度影响沉降曲线的形状,尤其对差异沉降的影响较大.     

川汶公路K95+300～K95+490段堰塞湖相沉积地层路基变形机制研究

查明路基变形机制是路基变形处理的基础。针对G213线川汶公路K95+300~K95+490段路基变形问题,在分析其工程地质条件与变形特征的基础上,结合土体路基的沉降计算,对其变形机制进行了分析。结果表明:该段路基变形主要受路基中粉质黏土层、地下水赋存程度及汽车动载控制,是高饱水度粉质黏土在汽车动载作用下发生的压缩沉降;尽管目前沉降有一定的减弱,但随着变形的发展,可能发展成滑坡,建议进一步评价并采取相应防治措施。     

加宽路堤稳定性数值模拟及影响因素的正交分析

旧路在加宽改造后,加宽部分会改变旧路基及地基内的应力分布,降低路堤的稳定性。为了对加宽路堤稳定性的影响因素进行分析,在考虑土体的弹塑性本构关系和塑性应变的情况下,运用Plaxis有限元软件对加宽路堤进行数值模拟,并对各影响因素进行正交分析,确定出各因素对加宽路堤稳定性的影响程度,为工程治理提供可靠依据。计算结果表明:土体的抗剪强度指标对路堤的稳定性影响最为显著,但路堤内不同区位土体对路堤稳定性影响程度相差很大,路堤稳定性主要由滑裂面位置处土体的材料参数决定。     

刚性桩加固软土路基设计方案探讨

采用有限元软件Plaxis建立了四个模型,通过对比模型计算结果,分析了土工格栅和桩帽对刚性桩加固软土路基中的作用,并与柔性桩加固软土路基的效果进行对比。结果表明:土工格栅对调节桩土应力比、均化沉降有一定作用;桩帽对提高桩土应力比、减小差异沉降的作用较明显;与柔性桩相比,刚性桩更能有效控制路堤总沉降和约束地基土体的侧向位移。     

路基拓宽中模型参数的敏感性及差异沉降分析

高速公路扩建中,新老路基变形协调设计是路基拓宽的关键问题。结合武黄高速公路路基拓宽工程,利用ANSYS有限元程序,选取两种计算工况,对路基拓宽中模型参数进行敏感性分析,得出了路基拓宽工程差异沉降的若干特征,可供相关工程参考。     

路堤段地基土的变形计算方法研究

基于摩尔-库伦本构模型以及分层总和法的基本理论,推导了路基下地基土的变形计算方法。基于MATLAB数值计算软件的程序编写,实现了依据不同土层参数的变形计算。结合益阳市东部新区外环路的路基工程,对勘测深度内处理后的路基下地基土进行变形计算分析。结果表明:对于处理后的地基土,勘测深度内总变形量为14.8631 mm。最大变形土层为粉质黏土层,总变形为6.8594 mm,占勘测深度内总变形的46.15%,占该土层厚度的0.21%。提高粉质黏土层强度可有效增加路基的稳定性和整体刚度。     

动力固结软土地基处理路基变形测量计算研究

结合动力固结地基处理工程实践,对路基变形进行了测量分析,路基土体各分层沉降开始时增加很快,后来慢慢变缓,并沿深度递减,最大沉降量达到675 mm,在4~6 m深处淤泥土层土体水平位移大。在地基沉降计算时,提出一种动力固结路基沉降计算新方法,总沉降量计算值为651.83 mm,实测值为675 mm,两者比较相近,说明该沉降计算方法可行。     

半填半挖红粘土路基非饱和渗流与变形数值模拟

针对半填半挖路基,建立非饱和土流固耦合有限元模型,进行雨水入渗条件下红粘土路基边坡渗流与沉降变形耦合的数值模拟,计算出降雨条件下路基含水率及孔隙水压力发展变化情况,并分析填挖方不同渗透性对路基差异沉降的影响,对比边坡防护前后降雨入渗对差异沉降变形的影响。分析得出:半填半挖路基降雨入渗时,填方土体入渗快于挖方土体,随着时间的增加,饱和区逐步扩大,红粘土路基发生湿软变形,填挖交界处产生差异沉降,通过采取路基顶面及坡面的防水处理,能显著降低雨水入渗对路基内部渗流场和应变场的影响及由此造成的湿化差异沉降变形,路基边坡竖向以及侧向变形均有大幅度减小。     

高纬度多年冻土区路基温度场规律研究

通过对漠北公路沿线各试验段不同冻土条件、路基高度和工程措施下,路基下多年冻土温度场的变化情况进行研究,分析东北高纬度多年冻土区路基变形的主要原因。分析结果表明:在高纬度多年冻土区修筑路基后,会造成多年冻土上限大幅下移,从而在路基下形成一个较为明显且厚度较大的软弱层,进而引发路基沉陷。东北多年冻土区路基施工时,地表土体可采用砂砾或块石对表层土地进行冲击碾压,在高含冰量路段可采用块石路基,以缓解因下层土体沉陷而引起的路基变形。