软土层特性对斜坡路基沉降及变形影响研究

为研究软土层特性对斜坡软土路基沉降及变形影响的规律,文章基于有限元方法建立斜坡软土路基数值模型,分别针对不同软土层厚度、坡度、粘聚力及内摩擦角对路堤水平位移和沉降值的影响进行模拟分析。研究结果表明:软土层厚度的增加会导致路堤水平位移和沉降值增大;软土层坡度的增大会增大路堤的水平位移和沉降值,坡度超过6°后增长幅度更为明显;软土层粘聚力和内摩擦角的增大可以有效减小路堤侧向变形和防止路堤发生过大沉降,但粘聚力超过15 kPa和内摩擦角超过20°后该提升效果会有所下降。研究结果可为斜坡软土路基设计工程提供理论借鉴。     

高速公路斜坡软弱路基变形监测与分析

文章为掌握路堤荷载作用下斜坡软弱地基的变形特性,选择典型山区高速公路高路堤斜坡软弱地基工点,进行了路基中心及下坡一侧坡脚地基的长期沉降和水平变形测试,并对测试数据进行了分析。结果表明:(1)路堤填筑期内沉降变形发展相对较快,路堤填筑完成后沉降变形增速趋缓,采用双曲线法预测得到的工后沉降为34.2mm,满足高速公路路基工后沉降要求;(2)软土层表面倾斜且下卧硬层表面基本水平时,路堤荷载作用下的地基水平变形最大值在地表,且变形值沿深度增加而减小,地基水平变形的监控可以地表观测桩为主。     

CFG桩处治软土地基效果分析

针对公路软土地基CFG桩加固问题,文章依托实际工程,根据施工现场地质情况确定CFG桩软基加固施工参数,制定了加固方案,并在完工后进行静载试验和沉降监测分析。结果表明,地基承载力满足设计要求,路基水平位移和工后沉降逐步达到稳定,说明路基稳定性良好,达到了预期的加固效果。     

高速公路路堤不同填筑高度下的位移及应力分析

文章以某地高速公路路堤填筑为研究对象,采用配制的改良土进行路堤填筑模拟分析,并研究了不同填筑高度下的路堤位移及应力变化规律。结果表明:(1)路堤水平位移沿中心两侧呈对称分布,从中心往两侧路肩方向水平位移依次增大,且路堤顶部位移随填筑高度增大,路堤填筑高度越大越不安全;(2)路堤顶部竖向位移最大,沿深度向下竖向位移逐渐减小,且路堤顶部中心最大竖向位移随填筑高度增大而增大,沿路堤中心向两侧竖向位移逐渐减小;(3)路堤坡脚位置处水平应力随路堤高度增加而增大,当填筑高度增大时应采取一定的坡面防护措施;(4)随着路堤高度的增加,路堤水平应力和竖向应力逐渐增大,且水平和竖向应力均随路堤填筑高度增大而增大。     

抛石挤淤处理软土路基效果及参数敏感性分析

文章以某地区抛石挤淤处理路基为例,采用有限元软件PLAXIS建立模型,对抛石挤淤处理路基效果进行了数值分析,并对路基处理厚度、路基处理宽度、土体的弹性模量和土体的粘聚力等常见的参数敏感性进行了分析,结论如下:采用抛石挤淤处理后,最大沉降值为80.2mm,相比于不作处理时沉降减小了41.0%,各监测点沉降减小百分比基本维持在40%左右,这说明采用抛石挤淤处理能起到较好的控制效果;增加路基处理厚度和处理宽度可以有效减小路基沉降,且增大处理厚度时效果更佳,而改变土体的弹性模量和粘聚力对抛石挤淤处理效果影响甚微。     

拓宽路基在车辆荷载不同作用位置下的力学行为研究

为了研究高速公路改扩建完成后车辆荷载作用位置对拓宽路基的影响,本文应用Ansys有限元计算分析软件,建立车辆荷载力学计算模型,分别对车辆荷载作用在新路基、旧路基和新旧路基结合处等不同位置进行了应力与应变分析,文章研究总结了车辆荷载在新路基、旧路基和新旧路基结合处等不同位置下的竖向位移、水平位移、竖向应力与剪应力的变化规律,以期为我国高速公路路基的拓宽设计提供参考。     

灰色理论在土石混填路基工后沉降预测中的应用

运用灰色理论建立了土石混填路基的非等时距预测模型,同时,为了预测土石混填路基工后沉降,建立了土石混填路基工后沉降的GM(2,1)模型。通过实例计算表明,GM(2,1)模型预测精度较GM(1,1)灰色模型高,在土石混填路基工后沉降预测中具有较大的实用价值。     

复合地层中浅埋盾构隧道开挖引起的地层位移及应力预测分析

为揭示复合地层中浅埋盾构隧道开挖引起的地层位移及应力,文章基于Покровский当层法,将该问题等效为求解均质地层位移及应力分布问题,结合Loganathan修正公式,推导了复合地层中浅埋盾构隧道开挖引起的地层位移、应变和应力分量表达式,构建了地层位移场分布预测模型。同时基于理论预测模型,对比分析了工程实例的预测位移与实测数据的差别,讨论了上下层土体弹性模量比n、地层深度z和土体泊松比μ对隧道开挖的影响;在分析含软弱夹层隧道开挖问题时,提出了软弱夹层等效厚度K的概念。研究结果表明:随着n的增加,地表最大沉降值Smax、地表附加水平应力σx和竖向应力σz的最大值均有所减小;随着z的增加,地层最大沉降值有所增大;随着μ的增加,Smax有所减小,地表附加水平拉应力σx和竖向应力σz的最大值有所增加;当软弱夹层等效厚度K增加,Smax有所增加;隧道施工时,上硬下软地层产生位移及应力扩散现象,上软下硬地层产生位移及应力集中现象。     

重力式码头主体结构变形特性及影响因素分析

为进一步了解重力式码头结构整体变形特性,文章建立有限元概化模型进行计算分析。结果表明:码头变形是结构体与其周围土体共同耦合的结果,最终结构体整体面向前侧转动;单一影响因素改变,结构体沉降和水平位移值按同增或同减方式变化,墙后土体弹性模量、堆载强度和堆载范围主要影响结构水平位移;抛石基床厚度对结构沉降和水平位移均影响显著,其中堆载强度变幅与水平位移变幅、抛石基床厚度与沉降变幅近似呈正相关线性关系。     

基于ABAQUS的不同宽度公路路基加筋效果比较分析

土工织物是一种主要的土工合成材料,因其具有强度高、质量轻、渗滤性好及良好的隔离作用等优点常被选作路用加筋材料。文章采用非线性有限元软件ABAQUS模拟分析不同宽度公路路基加筋前后的沉降变形和侧向位移情况。模拟结果表明:当路基宽度较小时,土工织物的加筋作用使路基竖向沉降量有效减小,并提高稳定性;当路基宽度较大时对沉降及侧向位移影响不大。因此,是否选用土工织物降低构筑物的竖向沉降,应根据工程的实际情况而定。该研究成果可为工程实践提供理论参考。     

不同加宽模式下公路路基路面变形特性对比分析

文章以某道路路基改扩建工程为研究对象,分析了单侧和双侧加宽两种改扩建方式下的路基变形特性,并重点对二者加宽方式进行了对比分析,得到以下结论：新建路基的沉降要明显大于旧路基,施工过程中采用严格控制新路基压实度并注重处理好新老路基连接处的方法,可以一定程度上降低路基差异变形;采用双侧加宽方式时路基顶面和底面最大水平位移较单侧加宽方式分别减小了59.3%和31.8%,最大竖向位移较单侧加宽方式分别减小了32.0%和32.9%,从整体上来看,采用双侧加宽方式下的路基水平和竖向位移波动幅度较小,在实际工程中更容易控制施工质量;在实际工程中,从土体资源划批、施工进度和成本等方面考虑时,单侧加宽路基方式可能更具有优势,因此要综合各方资源,合理考虑路基改扩建方式,同时加强施工质量控制。     

地铁盾构隧道下穿既有铁路变形控制研究

文章以济南轨道交通R3线一期工程某区间隧道为背景,采用Abaqus软件建立数值模型模拟在不主动加固和加固两种工况下,盾构隧道近距离下穿胶济铁路线桥梁与路基引起的变形情况。结果表明:在不加固工况下,桥墩顶部桥最大沉降为-5.88 mm,最大沉降差为5.16 mm,超出了有砟轨道铁路桥梁桥墩对应的5mm变形控制标准的要求。桥墩最大横向位移和纵向位移分别为0.28 mm、-3.01 mm。在采用了钻孔灌注桩加固措施后,桥墩顶部桥最大沉降为-1.71 mm,最大沉降差为1.16 mm,完全满足桥墩变形控制标准要求。最大横向位移与纵向最大位移分别为-0.245 mm、-2.83 mm,满足控制标准要求。铁路路基的竖向沉降相对较小,两种工况下最大沉降值分别为-12.31 mm、-11.97 mm,均满足铁路路基沉降20 mm控制值的要求。由此可见,采用钻孔灌注桩加固效果良好,加固方案安全可行。     

隧道穿越软硬互层地区围岩变形模拟研究

文章以某公路隧道穿越软硬互层实际工况为原型,设计不同的软硬互层层厚比和层厚工况,进行室内模型试验,分析隧道围岩的宏观破坏特征,并通过ABAQUS数值仿真计算,模拟隧道开挖施工过程,得到其围岩特征点位移的变化规律,结论如下：软硬互层的层厚比、层厚越小,隧道模型试块所能承受的极限承载力越小,拱腰处裂缝越多,拱顶沉降越明显,隧道变形越剧烈;隧道穿越软硬互层时,其层厚比、层厚越小,隧道四周的应力集中越明显;隧道穿越软硬互层时,其围岩竖向位移与水平位移均以隧道为中心对称分布,软硬互层层厚比、层厚越小,拱顶沉降值、拱底隆起值、两侧拱腰水平位移值均越大,围岩变形越明显。     

深厚软土地层长大深基坑开挖施工的实测与分析

深基坑施工会对周围土体、围护结构及周围环境的安全造成极其不利影响。文章依托佛莞城际铁路长大深基坑工程,针对基坑开挖过程中地表沉降、建筑物沉降、墙体深层水平位移、墙顶水平位移及竖向位移和支撑轴力实施监控量测,并对监测结果进行深入的分析。结果表明:在基坑开挖初期,墙体侧移表现出悬臂弯曲状,水平位移最大值点在墙顶附近处。随着开挖深度的增大,其最大值点位置逐渐向下移动,最终出现在坑底处;基坑开挖60～120 d内,墙顶竖向位移发展非常迅速,墙顶水平位移达到位移总量的65%左右。基坑开挖120 d后,其位移量变化越来越慢;随着基坑开挖深度增大,支撑轴力越来越大,基坑开挖完成后各道支撑轴力均达到最大值。     

高速公路过渡段软土地基处理数值模拟研究

为研究水泥搅拌桩与塑料排水板处理的软土路基过渡段间差异沉降的影响因素,文章通过FLAC3D软件建立数值模型并进行计算分析,讨论填土高度、软土深度和水泥搅拌桩桩间距对软土路基过渡段差异沉降的影响,所得结论如下:(1)采取水泥搅拌桩和塑料排水板处理的两个软土路基段之间的沉降差异较为明显,水泥搅拌桩加固区域的工后沉降明显大于塑料排水板区域;(2)随着填土高度、软土深度和水泥搅拌桩桩间距的增大,水泥搅拌桩区域和塑料排水板区域的工后沉降均逐渐增大.过渡段的差异沉降值也在逐渐增大,水泥搅拌桩是否打穿软土地层对于地基加固效果有很大影响,同时增大桩间距会减弱水泥搅拌桩复合地基的加固效果。     

基坑开挖对下卧既有隧道变形影响数值分析

文章以粉土中既有隧道上部基坑开挖为例,采用ABAQUS有限元软件建立模型,在考虑了四种工况的基础上,分析基坑开挖对隧道顶部和底部位移、隧道水平位移、基坑底部位移以及桩墙位移的影响。结果表明:基坑开挖会引起隧道向上隆起,且隧道顶部隆起值大于底部隆起值,隧道底部隆起值大约为隧道顶部的60%～70%,隧道向上隆起速率与基坑开挖深度基本呈线性增长关系;随着基坑的开挖,隧道两拱腰向内部收敛,最大水平位移发生在隧道拱腰位置;随着基坑开挖深度的增加,基坑底部隆起增大,且隧道的存在对基坑底部的竖向变形影响较小,基坑中部隆起值略大于两侧;桩墙顶部水平位移最大,随着土体深度的增加,桩墙的水平位移逐渐减小。     

高速公路浸水路堤施工监测与分析

高填方浸水路基施工难度大,容易产生失稳或整体沉降,对路基施工质量与安全要求高。为了准确掌握浸水路堤的施工情况,文章对试验路3个监测断面路堤和地基分层的水平位移、竖向位移、路堤土应力和土工格栅加筋效果等进行监测,并收集数据绘制变形曲线,监测结果表明施工方案满足施工要求。     

多因素下双线盾构隧道施工引起的土体变形研究

考虑多因素(土体损失、正面附加推力、盾壳摩擦力、附加注浆力)的作用下,文章首先提出了改进统一土体移动模型的方法,其次建立了力学计算模型,对双线水平平行盾构隧道施工引起的土体变形计算方法进行研究。根据弹性力学Mindlin解,对多因素中后3个因素引起的土体变形理论解进行计算,基于统一土体移动模型解对土体损失引起的土体变形理论解进行计算,最后叠加得到多因素下总的土体变形理论解。采用该方法对杭州地铁1号线的纵向地表沉降、纵向水平位移及不同深度处的土体竖向位移进行计算,研究其变化规律;同时对水平位移变化的影响因素进行分析。研究结果表明:随深度改变,在最大沉降量附近10~13 m横向范围内的土体沉降会产生改变;土体水平位移方向随计算点和隧道的位置关系变化而发生改变;随着两隧道间距J的增大,双线隧道深度附近的土体水平位移减小,地表附近处的水平位移值变化值不大。     

软土地区狭长型深基坑开挖引起深层土体变形分析

在深厚软土地层中开挖狭长型深基坑将对周边环境产生较大影响。文章通过建立三维有限元模型,采用HS-Small小应变本构模型模拟狭长基坑开挖过程软土变形特性,分析在狭长基坑开挖过程紧邻土体深层位移发展规律。结果表明:邻近土体竖向及水平位移对基坑开挖深度敏感,随着基坑开挖深度的增加而增大;水平位移发展曲线呈V形或弓形形态,最大水平位移基本与开挖深度一致;开挖深度以上土体发生沉降变形,而开挖深度以下土体由于基坑卸荷发生隆起变形;当拆除支撑而不及时施作新梁板结构时,将减弱整体支护刚度,引起地层水平位移与沉降。由于基坑空间效应影响,基坑长边测点水平及竖向位移最大,短边测点次之,坑角最小。     

静荷载下水平岩层隧道围岩力学行为研究

为研究水平岩层厚度和施工方法对隧道围岩力学行为的影响规律,文章基于数值计算软件Midas-GTS建立隧道三维数值模型,通过对比六种不同水平岩层厚度和施工方法工况下的围岩上各监测点的数据,明确在全断面法和台阶法施工下,水平岩层厚度改变对围岩各监测点竖向位移、竖向应力和剪切应力的影响规律。研究得出：全断面法和台阶法施工对隧道围岩的变形和受力的影响均不大,隧道围岩力学行为基本一致,综合考虑效率和经济性可采用全断面法施工;水平岩层厚度对围岩变形影响较大,围岩各监测点的竖向位移随岩层厚度增加而增大,当水平岩层最小时,隧道变形最小,具有更好的稳定性;隧道围岩拱肩处剪切应力最大,拱脚处最小,其余位置数值较小;水平岩层厚度的变化会引起隧道围岩力学行为较大改变,围岩应变随岩层厚度增加而增大,因此实际施工中应注意水平岩层厚度过大时的施工安全问题。