膨胀土地区下伏中浅层采空区地基稳定性评价

以南宁外环高速公路中一段处于膨胀土地区的小煤窑采空区为工程依托，建立有限差分网格模型，定量求算出煤层充分采动后地表最大移动变形值；采用了抚顺矿区分析下沉随时间变化的建议公式求得该采空区地表剩余变形量；最后，对该路段地基进行稳定性评价。结果表明:采空区处于不稳定状态，必须对该路段的地基进行有效处治，才能保证新建高速公路该路段的工程质量。     

采空区高速公路路基路面变形破坏

随着各地高速公路建设的快速发展,一些高速公路无可避免地要跨越采空区,这就可能面临采空区地表沉陷引起高速公路路基路面破坏问题。因此,针对采空区路基路面的主要病害,开展采空区高速公路路基路面变形破坏理论和变形协调设计方法的研究就显得十分重要。采用粘弹性蠕变本构关系建立有限元仿真模型,对采空区路基路面变形破坏问题进行理论研究,主要研究内容包括以下几个方面:(1)运用ANSYS软件建立数值仿真模型,分析采空区地表沉降特征,将地表沉降曲线分为三个区域:下凹区、上凸区、反弯区,并分析不同因素影响下地表沉降曲线的变化规律。(2)根据地表沉降曲线分区特征,建立采空区—路基—路面整体模型,分析路基位于地表沉降曲线不同特征区段时路基路面的变形破坏模式。(3)根据地表沉降曲线特征,结合采空区路基路面变形破坏的主要影响因素,研究采宽、采厚、采深、煤层倾角、留设煤柱等因素对采空区路基路面变形及应力的影响,总结不同因素影响下路基路面变形破坏的基本规律。(4)根据有限元计算分析结果及高速公路安全运行的设计标准,归纳总结了采空区一般处治方法,并基于协同作用原理给出了采空区路基路面变形协调设计方法。     

高速公路路基岩溶顶板安全厚度确定方法

介绍了岩溶顶板安全厚度的常规确定方法及其适用条件.基于随机介质理论,推导了岩溶坍塌引起的地表及岩层的移动和变形计算公式.根据地表变形保护等级的要求,以变形控制提出了高速公路路基岩溶顶板安全厚度确定方法.基本岩移参数能够直接利用监测的变形资料进行反分析求得,能综合反映整套地层性状对地表移动的影响.该方法不仅可用于评价公路下伏岩溶对路基的稳定性影响,而且可预测出溶洞坍塌引起的地表变形,为高速公路的路基设计提供依据.     

高速公路采动影响下移动变形规律分析

以某高速公路为研究对象,采用FLAC~(3D)数值模拟方法,对煤矿采动影响下高速公路的移动变形规律进行了研究,研究结果表明:采动影响下半刚性沥青路面随地表的下沉而连续下沉;两者变化趋势一致,路面下沉滞后于相应地表下沉,当总下沉量越大时,两者的差异表现越明显,而路面的水平移动大于对应地表值,路面与地表各项移动变形近似呈线性的变化关系。     

基于随机介质理论的岩溶路基安全风险评估研究

溶洞空区坍塌之后造成的地表变形和移动对路基的稳定性影响较大,溶洞空区坍塌之后的路基变形预测一直是难点问题.采用随机介质理论对某公路k21+590～k21+690段岩溶坍塌造成的路基变形进行预测计算,分析了路基存在的风险.采用随机介质理论为溶洞路基坍塌变形预测提供了参考工具.     

高温冻土路基动力响应的数值模拟研究

就高温冻土路基在列车动荷载作用下的地表变形、路基土压力进行数值模拟分析，得到了不同初始路基温度、不同动荷载作用下的地表变形、内部土压力的变化规律。     

高纬度多年冻土区漠北公路路基变形特征分析

通过漠北公路沿线各试验段不同冻土条件和工程措施下各层土体沉降变形状况,分析东北高纬度岛状多年冻土区路基沉降变形主要发生土层部位及其破坏原因。分析结果表明:路基施工完成后早期路基变形较大,主要由工后不均匀沉降变形引起,变形主要由原天然地面下季节活动层的沉降压缩变形等引起,由于运营时间较短,由多年冻土融化引起的沉降变形很小。路基沉降变形主要发生在暖季,在冷季（11月~次年6月）路基基本保持稳定,变形很小。路基整体变形状况与冻土含冰量、冻土地温有一定的关系。高温多年冻土区比低温多年冻土区变形大。     

湖南某高速公路压覆煤矿采空区路基的稳定性分析

以夏蓉高速湖南境郴宁高速公路k179+870～k180+030段路基压覆龙潭煤矿采空区作为研究对象,通过对现有的地质勘查资料及物探成果的综合力学分析及评价,再运用数值计算模拟采空区的覆岩移动规律、地表变形规律,计算已有采空区可能引起的地表变形范围和变形量,进而对k179+870～k180+030段采空区稳定性、煤柱保护范围及与高速公路的影响进行分析评价。     

漠北公路高纬度多年冻土区路基变形特征分析

为探讨东北高纬度岛状多年冻土区路基路面病害原因,对漠北公路沿线冻土路基不均匀沉降变形状况进行了分析。基于漠北公路沿线不同冻土条件和工程措施下各层土体沉降变形状况,探讨路基沉降变形主要发生的土层部位、路基沉降变形破坏原因等。分析结果表明:路基施工完成后早期路基变形较大,主要由工后不均匀沉降变形引起,变形部位主要发生在原天然地面下季节活动层;由于运营时间较短,由多年冻土融化引起的沉降变形很小。路基沉降变形主要发生在暖季,在冷季(11月～次年6月)路基基本保持稳定,变形很小。路基整体变形状况与冻土含冰量、冻土地温有一定的关系。高温多年冻土区比低温多年冻土区变形大。     

浅埋隧道开挖纵向地表变形预测及其基本规律

将隧道围岩看作一种随机介质,将隧道开挖所引起的上覆岩土体的移动看作一随机过程,应用随机介质理论,对浅埋隧道施工所引起的纵向地表移动与变形进行了分析计算,推导了相应的地表下沉、水平移动、倾斜、水平变形以及地表弯曲曲率的计算公式。工程实例分析表明:计算结果同实测结果吻合较好。在此基础上,分析总结了浅埋隧道开挖引起的纵向地表移动与变形的一些基本规律,得出沿隧道纵向开挖只对工作面前后一定范围(2R)地表建筑物产生明显影响的结论。     

大轴重条件下重载铁路路基变形特性研究

随着重载铁路列车轴重的不断增加,作用于路基上动应力也随之增大,进而引起路基塑性变形和弹性变形的增大,严重影响了列车的安全运行。通过对路基现场动态测试和室内分级加载动三轴试验,分析了不同压实度的重载铁路路基土体的塑性变形和弹性变形随动应力增大的变化规律,为预测轴重增加条件下的路基稳定性及变形的发展规律提供依据。     

泥质砂岩地层盾构掘进施工扰动效应与地表纵向变形预测方法

盾构掘进扰动引起的地表变形是施工控制的关键参数。在明确盾构施工不同阶段扰动机制与影响因素的基础上,基于半无限空间体Mindlin解,给出考虑盾构附加推力、盾壳摩擦力、同步注浆压力和地层损失多因素作用下的地表纵向变形计算公式。并通过长沙地铁6号线朝芙区间地表纵向位移实测数据验证了该文计算方法的可靠性。采用该方法分析不同施工参数对地表变形的影响。结果表明:盾构附加推力和摩擦力均造成前方地表隆起后方地表沉降,同步注浆压力使地表发生隆起并在盾尾处出现最大值,地层损失引起地表沉降占比最大;在盾构经过阶段因地层损失、盾构摩擦力和盾构推力的影响,引起的地表纵向位移最大。根据盾构掘进扰动机理及变形影响因素,对盾构掘进过程不同阶段的相关施工控制参数与措施提出了适当建议。     

采空区路基路面变形规律的研究

文章把采空区-路基路面视为相互作用的整体,建立模型,针对影响采空区路基路面变形的各种因素,研究采空区和路基路面协同作用关系,具体考虑了开采厚度、开采采宽、开采深度等因素,随着开采宽度、厚度的增大,路基的沉降和水平变形值也增大;随着采深的增加,路基各种移动和变形均减小,路基移动和变形与采厚成正比,采深成反比。     

基于不同填料类型的路基压实质量快速评价方法

公路路基压实欠佳或密实性不均将引起后期路基差异变形,诱发严重的路基病害。采用便携式动态变形模量测试仪,依托甘肃不同地区的路基填料类型的高速公路新建工程,于现场进行了动态变形模量(EVD)测试,并将测试结果与灌砂法测得的压实度K值进行对比,用回归分析的方法建立了二者基于不同填料的相关关系,并进行了现场验证试验。结果显示：EVD法的相对误差较小,在现场施工过程中控制路基压实质量简便快速且较为准确可靠。EVD法作为公路路基压实的快速评价方法,可实现路基压实片区的连续检测,从而达到控制路基压实均匀性的目的。     

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。     

竖井开挖对路基变形影响的数值分析

该文通过数值模拟,分析了某竖井开挖对既有路基变形性能的影响。为了预测竖井开挖对路基变形的影响,分别计算了竖井开挖过程中和竖井开挖后移动荷载作用时路基的变形。分析结果表明,竖井开挖时引起路基变形较大,路基开挖后移动荷载作用时对路基的变形影响较小。根据计算结果,结合工程经验,路基开挖对路基的变形和列车的运行影响很小。     

采动区土工格栅加强沥青路面力学性能研究

公路穿越采动区,地面将产生不均匀沉降,使路面结构产生附加应力,其值可能超过道路允许应力而导致路面结构破坏。为此提出了一种增强路面性能的路面结构--采动区土工格栅加强沥青路面结构。文中采用弹性力学理论推导出地表不均匀变形引起沥青路面结构附加应力的解析表达式;利用ABAQUS软件进行足尺数值模拟,研究了土工格栅在沥青面层不同位置时对路面抗变形能力的影响,以及与普通路面相比显著增强了抵抗变形的能力等。研究表明土工格栅加强沥青路面可减小路面的裂缝,从而降低路面的破坏几率。     

消石灰稳定土用于路基材料时的耐久性研究

根据路基主要承受长期反复交通荷载作用的特征，通过室内试验，探讨了消石灰稳定土用于路基材料时，在反复动荷载作用下的变形和强度特征，并分析了对路基耐久性产生影响的塑性变形量与荷载应力间的关系。     

江漫滩悬挂式止水帷幕基坑地表沉降变形研究

为研究江漫滩特殊地质条件下悬挂式止水帷幕地铁深基坑施工引起的周边地表沉降规律,以7个江漫滩基坑工程的实测地表沉降数据为基础,采用理论分析、经验公式和有限元数值模拟的方法,总结了基坑开挖和坑内降水二者耦合作用引起的周边地表沉降变形规律。结果表明： 1）地表沉降范围可以划分为主要影响区、次要影响区和弱影响区3个区,主要影响区地表沉降主要由开挖和降水共同引起,次要影响区主要由降水引起。2）地表沉降曲线可根据划分的影响分区选用不同的函数表达式。3）基坑地表最大沉降点位置与坑边的距离xm为12.0～15.0 m,xm与基坑开挖深度h的比值约为0.7。4）在最大沉降点处,由开挖引起的地表沉降量占比为0.21~0.49,由降水引起的地表沉降量占比为0.51~0.79。     

基于变形分析的多年冻土地区路基高度效应研究

青藏公路病害调查资料表明:热融沉陷是多年冻土区主要的路基病害之一,提高公路路基高度可以有效地控制路基变形,防止融沉病害.针对这一工程问题,提出了“冻土路基高度效应”的概念,描述因路基高度变化而引发的冻土路基变形、破坏等规律.基于冻土路基热弹塑性融沉计算模型,得到了不同温度条件下,路基变形随路基高度的变化规律,与实测数据相比,计算模型合理可行.计算结果表明:冻土路基的变形主要受控于多年冻土层的融沉变形;“路基高度效应”对于冻土路基变形影响较大;高温多年冻土区的路基融沉变形十分可观,其变形速率尤其值得关注.