基于陕北地区不同填方路基的沉降特性分析

依托G307国道在榆林市某道路改扩建项目，通过对不同路基填筑形式进行分层预埋单点沉降计，测试各层土的分层沉降量、累计沉降量及横向沉降量，并绘制其随时间的变化趋势；分析不同路基填筑时的最大沉降量作用位置，研究因路基填筑不当或黄土压实不充分而引起的路基沉降问题。结果表明：沉降在初期阶段变化大，而后逐渐趋于稳定，距离路基顶面越近，沉降量越大；不同填方路基的最大沉降量作用点不同，半填半挖路基最大沉降量作用在路肩处；挡土墙支护路基下部土层受挡土墙的影响，最大沉降量在路基中线处，上部土层最大值点在路肩处；“V”形冲沟填方路基，最大沉降量呈现出“U”型变化规律，在路基中线沉降量最大。     

高填方路基沉降变形有限元数值模拟

根据山区高等级公路建设中常见的高填方路基形式,将地基与路基作为一个整体来考虑,采用ANSYS有限元程序,分析路基中线沉降、路肩不同深度处水平位移、边坡坡度、宽度和材料参数对路基沉降变形规律,研究结果对于指导高填方路基设计,减缓其路基路面的早期破坏具有重要的理论意义.     

新填土性质对新旧路基变形的影响因素研究

为探究旧路扩建中新填土性质对新旧路基差异变形的影响,通过ABAQUS有限元软件建立旧路扩建模型,计算路基顶面的横向位移与竖向位移,并探究新旧路基差异变形特性,采用正交实验法对新填土重度、压缩模量、内摩擦角以及黏聚力共4种因素进行研究分析。结果表明:道路拓宽后,新旧路基坡脚下的地基均发生了相对集中的横向位移,最大横向位移产生在路基结合部处附近,旧路基会向上隆起,并且最大竖向位移发生在新路基中心靠近边缘的位置;填土性质对新旧路基横向与竖向位移影响的重要性顺序为:重度压缩模量内摩擦角黏聚力,因此,改扩建工程中,应在合理范围内选择重度较小、压缩模量较大的路基填土来减小新旧路基差异变形。     

高液限黏土改扩建路基安全性能数值模拟分析

高液限黏土路基改扩建工程中,新老路基差异沉降是影响路基强度及稳定性的主要因素。文中结合液塑性试验及室内击实试验,利用GeoStudio软件对高液限黏土改扩建路基进行数值模拟,分析高液限黏土路基的强度及稳定性。结果表明,分层填筑时,地基最大沉降发生在新路堤形心处,且高液限黏土路基沉降比一般路基的大;不同高度路堤施工完成后,地基最大沉降始终发生在新路堤形心处,填土高度越高,路基的安全系数越小,且高液限黏土路基上边坡的安全系数比一般路基的小。     

城市道路路基拓宽处治中土工格栅数值分析

公路改扩建城市道路工程中通常采用土工格栅处治路基拓宽搭接处新旧路基差异沉降。相关设计规范明确了新旧路基差异沉降的控制技术和控制标准,但对于土工格栅在路基拓宽处治段中最佳布设层数和竖向间距、位置等目前多为经验性的缺乏相应的设计方法和规范指导,存在经济上的浪费或效果不佳。以荆门南高速出入口综合整治工程拓宽搭接段为研究对象,建立路基拓宽有限元计算模型,通过有限元数值分析研究铺设不同方式土工格栅拓宽路基对路面竖向位移及路面横坡比的影响。根据计算结果确定了合理的格栅竖向间距与铺设方案,该研究结果可以为公路改城市道路路基拓宽处治提供方案参考。     

高速公路改扩建软基换填拓宽段地基变形分析

高速公路改扩建新旧路基结合处的处治至关重要，同时软基处治和双侧拓宽填筑顺序也将影响路堤填筑效果。为探究高速公路改扩建软基处治段地基沉降与深层水平位移的变化规律，依托广西某高速公路改扩建工程，利用有限元数值分析软件，结合现场监测数据，建立双侧拓宽路堤填筑模型，研究表明：(1)山间沟谷相软土为由软到硬渐变型软弱土，厚度3.0 m,下卧层为风化砂岩层，软弱土可采取碎石换填处治；(2)双侧拓宽的填筑顺序对软基换填侧地基变形影响较小，软基换填处理效果显著。     

基于RSC体系的双层桥梁排架墩地震损伤控制设计

为实现钢筋混凝土（RC）双层桥梁排架墩的地震损伤控制设计，提出将上层桥墩设计为装配式摇摆-自复位（RSC）结构，下层桥墩设计为装配式承插连接，但不发生摇摆反应的双层桥梁排架墩。给出新型排架墩中无黏结预应力筋、耗能角钢等的设计方法。以甘肃省洛塘河大桥非规则双层排架墩为原型，建立普通RC与新型RSC两种双层排架墩抗震数值分析模型，并结合太平洋地震工程研究中心（PEER）完成的RSC排架墩振动台试验结果验证建模方法的准确性。在此基础上，完成RC与RSC排架墩模型在40条近断层地震动下的动力时程分析，对比分析2种排架墩的抗震性能。研究结果表明：RSC排架墩上层桥墩最大层间位移角略大于普通RC排架墩的上层桥墩最大层间位移角，但RSC排架墩下层桥墩最大层间位移角仅为普通RC排架墩下层桥墩最大层间位移角的47%；RSC排架墩上、下层桥墩层间残余位移角仅为普通RC排架墩上、下层桥墩层间残余位移角的2%左右；RSC排架墩可显著降低下层桥墩的地震剪力需求，无黏结预应力筋应力保持弹性，耗能角钢易屈服耗能但未拉断，验证了所建议的双层桥梁排架墩地震损伤控制设计方法的合理性。     

既有桥梁无支架更换桥墩关键技术控制

随着时代发展,交通量日益增长,越来越多的既有桥梁需要改扩建,而改扩建工程中常遇到新老结构空间关系冲突的问题。以上海市某立交改扩建工程为例,在不中断交通的前提下,采用无支架的方式更换既有桥梁的桥墩,从而为新建匝道桥下穿提供空间。为避免或减少桥墩更换给上部结构带来的不利影响,通过设计及施工等措施,控制新建桥墩产生的竖向位移,从而减少附加给上部结构的强迫位移,使上部结构尽量维持原受力状态。通过有限元软件midas Civil建立空间模型分析并控制盖梁在各种工况下的竖向位移,从而使上部结构支座处竖向位移得到有效控制,同时采取多种构造措施增加新老结构的连接,增强结构的整体性,保证新老结构共同参与受力。另外还提出一系列施工控制措施,控制新建基础沉降,监测上部结构支座处竖向位移变化,使位移处于可控状态。该无支架更换既有桥梁桥墩的关键技术控制方法为今后的改扩建工程提供了一种较好的桥墩更换思路。     

山区受灾桥梁病害成因分析及加固技术研究

以山区某互通匝道桥为工程背景，研究存在固结墩的弯曲桥梁在山体滑坡作用下的病害问题，确定山体滑坡对桥梁破坏的机理，并提出有效的加固方案。结果表明，第三联桥梁结构绕5号桥墩发生了逆时针转动；3号、4号、6号桥墩的内侧墩柱顶部的横向位移更大，6号桥墩顶部横向位移为曲线内侧方向，3号、4号桥墩顶部横向位移为曲线外侧方向。结合现场检测及计算结果，对原墩柱施加强制位移量，反算边坡失稳后传递到各个墩柱上的推力大小和方向，将各个墩柱所受的推力进行矢量叠加，确定边坡失稳所产生的推力大小及方向，计算结果与实际破坏力基本一致。滑坡体上的桥梁结构破坏，一方面是由于连续降雨致使土体松动，不足抵抗下滑力；另一方面是由于新建桥梁时滑坡体稳定性较差，设置的抗滑桩不能有效地抑制滑坡体滑动。     

改扩建道路纵向加高拓宽路基沉降特性与影响因素研究

依托惠盐高速深圳段改扩建工程，建立加高拓宽路基变形计算模型，分析了路基弹性模量、地基压缩模量、路基加高高度等因素对路基沉降变形的影响，得到了旧路加高拓宽沉降变形特性。研究结果表明:当拓宽部分地基较软弱或旧路加高高度较小时，横断面的沉降曲线呈“反盆形”；当拓宽部分地基压缩模量较大或加高高度较大时，横断面的沉降曲线呈“盆形”；随着新填路基弹性模量的提高，道路的不均匀沉降量逐渐减小，但减小的速率逐渐降低；对地基进行加固处理后的压缩模量不宜超过既有道路下地基的压缩模量，过分加固地基可能会使路面形成反向坡；对于路基加高高度小于2 m的路段，宜使拓宽部分地基的压缩模量大于旧地基；对于路基加高高度大于2 m的路段，则应使拓宽部分地基的压缩模量小于旧地基。     

新老路基相互作用下山区公路拓宽工程的变形数值模拟

根据山区公路改扩建工程的特点,结合重庆某山区公路的改扩建工程,采用FLAC3D有限元进行数值模拟,对山区改扩建公路的路基横向变形规律、路基断面形式、路基边坡稳定性进行了研究。结果表明,随着路基拓宽的逐渐增加,老路基沉降变形和新路基的沉降量随之增大,随着新老路基结合部的移动,最大沉降点也随之移动。在新老路基结合的位置,沉降值达到最大;老路基一次荷载作用后,其拓宽宽度和沉降变形联系较小,沉降变形基本不变,随拓宽宽度的增大,沉降变形随之增大。随共同作用层的增大,差异沉降随之增大。在共同作用层设置土工格栅前后,施工期路基沉降量变化较小,运行期路基沉降量变化则比较明显。当具有较大变形量时,在土工格栅设置后,变形量有较大的降低。     

全风化花岗岩路基改扩建差异沉降处治分析

为研究不良地质下的路基改扩建工程差异沉降处治问题,以莲株高速改扩建工程为背景,考虑路基内部湿度场变化,并利用有限元软件ABAQUS分别建立不同处治方法下的全风化花岗岩区软土地段的拓宽路基有限元模型,结合位移云图及沉降变形曲线,分析在不同路基拼接技术处治下新老路基、新老地基、路面表面的沉降与侧向变形状况,探讨路基拓宽差异沉降分布。研究表明:拓宽路基沉降集中在施工期及工后1 a内;开挖台阶、铺设土工格栅以及对软土地基进行打桩加固处理能有效减小改扩建路基沉降且控制侧向变形和差异沉降。     

不同墩高对钢筋混凝土桥梁抗震性能影响

采用MIDAS/Civil软件建立了云南湃街渡大桥的桥梁结构力学模型。对模型的自振特性和动力时程分析进行了研究,分析了不同墩高下桥梁结构振型特征和弹性时程分析,获得了刚构桥下不同桥墩高度的抗震性作用。研究结果表明:墩高越高,则桥梁刚度下降,整体结构越柔软。在前十阶振型中,3个模型均以横弯为主,桥墩较高时易形成平面外弯曲变形;桥墩较低时更多的是表现出横弯和竖弯墩高的整体性改变,且Y方向最易出现失稳;顺桥向和竖向激励下,主梁弯矩随墩高的变化影响较小,而横向激励对主梁弯矩造成很大影响,墩高相同时,由于桥梁横向刚度小于纵向和竖向,因而受横向地震响应较大,是重点考虑区,而竖向地震激励作用更易增加结构的竖向位移和主梁的内力作用;桥梁地震内力最大值通常出现在墩底处,主梁内力最大值出现在中跨跨中或主梁根部。     

新建铁路下穿宜泸高速公路桥对其桩基变形影响分析

以西南地区某新建铁路下穿既有高速公路桥梁为例，运用有限元软件，以地基沉降量和桥梁桩基最大竖向应力为研究对象，在路基填筑施工阶段和安全运营阶段，对有无CFG桩地基加固处理两种形式进行对比分析。发现CFG桩可有效减小新建铁路的沉降量，降低其对桥梁桩基最大竖向应力的影响。     

基于D-P本构模型的某公路高填方路基沉降规律研究

高填方路基由于填筑高度大，控制沉降变形一直是工程难点，以贵州某高速公路4级高填方路基为依托，选取典型断面采用Abaqus软件建立计算模型，然后应用D-P本构关系对不同填高进行沉降变形模拟，以获取相应的沉降规律。研究结果表明:路基和地基的最大沉降量均随填筑高度增加而增大；路基中部沉降量最大，并向两侧逐渐降低，整体呈“U”性状。     

高速公路改扩建新旧路基差异沉降影响因素分析

新旧路基结合处的差异沉降控制是高速公路改扩建的技术难点之一。若差异沉降值过大,会导致路基遭到破坏,影响路面结构,降低道路的使用品质,甚至危及行车安全。针对上述问题,依托长株高速公路改扩建工程,应用有限差分法建立了数值计算模型,研究了不同拓宽宽度、不同填方高度、不同弹性模量和不同压缩模量4种影响因素下新旧路基不均匀沉降的变化规律,发现距旧路中心6 m范围内拓宽路基沉降较小,6～18 m范围内沉降增幅逐渐增大,新旧路基结合处尤为显著,曲线末尾出现轻微"波谷"状,最大沉降发生在拓宽路基边缘附近。结果表明:拓宽路基的不均匀沉降随拓宽宽度和填方高度的增大而增加,拓宽宽度对沉降的影响较填方高度更显著,随拓宽宽度的增加,最大差异沉降增幅最大值可达89.21%,实际工程中应尽可能选取重度较小的填土或设计合适的拓宽宽度;对比不同的路基弹性模量和地基压缩模量可得,不同路基弹性模量对路基顶面最大差异沉降的影响较小,随路基弹性模量发生改变,最大差异沉降增幅最大值仅为3.58%;对比不同的地基压缩模量可知,最大差异沉降增幅最大值为42.14%,因此,在合理经济范围内,提高地基土压缩模量可显著降低新旧路基不均匀沉降,提高使用寿命。     

高填方路基下穿既有高速公路桥梁安全影响分析

高填方路基下穿公路桥梁将对桥梁的安全产生影响,桥墩受影响后主要表现为水平方向和竖直方向上的应力和位移,从而导致桥梁下部结构损坏,甚至会影响桥梁上部结构的安全。文章以某连接线工程下穿高速公路为例,采用有限元数值模拟方法研究了高填方路基对桥梁的安全影响,并提出了地基注浆加固+轻质路基填料+路基边桩围护隔离+桥梁水平位移与倾斜监测结合的安全风险综合控制建议。文章对于类似山区高速公路涉路工程项目具有重要的参考价值。     

基于FLAC3D的高填方路堤施工期变形分析

鉴于高填方路堤对地基承载力要求高且在填筑过程中易发生大规模沉降,采用FLAC3D对高路堤施工期的路基中心处竖向沉降和路基坡脚处水平侧向位移进行模拟,分析了影响高路堤施工期变形的主要因素。结果表明,路堤中心处沉降量、坡脚侧向位移都随路堤土高度和重度的增加而增大;但随着路堤土弹性模量的增大,路堤中心处沉降量逐渐减小,而坡脚侧向位移逐渐增大,且二者随模量变化的趋势并不显著。     

铁路软弱地基CFG桩加固效果和变形特性研究

针对CFG桩加固铁路软弱地基的效果和变形特性，运用Midas数值分析软件建立二维全断面双线路基模型，分别对施工期地基加固前和加固后6种工况下的竖向位移进行计算。以地基沉降值、路堤沉降值和工后沉降值作为分析指标，说明了CFG桩加固软弱地基的优越性。由于梯形路基附加应力分布不同，沿路基宽度方向地基表面沉降呈“中心大两边小”的不均匀现象。地基压缩层和路堤填料层是地基加固前路基结构的变形关键区，路堤填料层是地基加固后路基结构的变形关键区。桩土之间由于力的分配不平衡存在差异沉降，桩-砂石垫层之间存在最大剪切应变。     

测斜仪在高填方地基侧向水平位移监测中的应用

路基侧向水平位移是反映高填方地基稳定性的重要指标之一,提高高填方路基侧向水平位移的检测精度,获取更加全面、准确的检测资料,对于指导高填方路基施工与稳定控制是非常必要的.首先介绍高填方地基侧向水平位移产生机理及测斜仪工作原理,以及测斜仪在高填方路基变形监测中的应用;通过在汝郴高速k12+960～k13+250和k46+700～k46+820两段高填方路基中应用表明,测斜仪可检测地基不同深度处的侧向水平位移;较好地反映了地基土体内可能存在的滑裂面的位置和滑动方向,对高填方路基稳定性分析起着重要作用.