高速公路季冻区软弱地基处理施工技术研究

为提高我国高速公路季冻区软弱地基处理施工技术水平,本文首先简介我国季冻土产生机理与分布情况,并介绍目前常用处理软弱地基施工技术与冻胀路基防治处理措施,最后针对实际高速公路工程修建中季冻区软土地基处理进行施工,最后从施工后路基沉降检测分析施工后处理效果,对我国季冻区高速公路软土地基施工处理有积极意义。     

季冻区路基冻胀置换深度的计算方法

为防止季东区公路路基产生冻胀病害,依据试验和观测结果,分析了路基土冻胀量沿冻深的分布规律。基于路面容许变形值,通过对观测数据的数理统计分析,提出了水泥混凝土和沥青混凝土路面的路基容许冻层厚度计算方法。最后,提出了半经验、半理论的公路路基置换深度计算方法。采用这种方法,简化了路基置换深度的计算过程,可以方便地推荐出不同条件下路基的置换深度。论文研究成果为季冻区公路路基设计及路面冻害的防治提供了理论依据及实用的设计方法。     

胶新铁路软弱土路基沉降规律与变形预测研究

软弱土具有压缩性高、含水量大、强度低和透水性差等特点,在上部荷载长期作用下,必将产生一定的沉降,甚至发生于运营阶段,对铁路的运营质量造成危害。该文基于铁道部项目-胶新铁路路基沉降监测和预测研究,对不同的试验段进行了长达两年的监测,以给出规律性的结论。首先该文介绍了软弱土路基沉降及预测的研究概况,并对研究的试验段DK300进行了介绍;然后该文详细分析了该段路基的实测沉降及其变化规律,并对各断面在通车前后的累积沉降进行对比分析,得出重要结论。最后该文对软弱土路基沉降变形预测进行了详细研究,运用了组合预测方法,结果与实测值较吻合,有实用价值。     

融化期川西地区季节冻土边坡稳定性分析

为解决融化期季冻区边坡失稳问题，针对川西高原地区混合土边坡，综合考虑粗颗粒含量及含水率影响，采用大型直剪与常规直剪相结合的试验方案，获取混合土抗剪强度参数，基于冻土水热耦合理论，通过COMSOL有限元软件对边坡融雪入渗过程进行数值模拟，分析边坡水热场时空变化规律，同时考虑冻融过程中土体强度参数动态改变建立季冻区混合土边坡稳定性计算分析模型，分析融化期混合土边坡稳定系数、滑动面发展规律，定量分析总结融化期季冻区边坡失稳机理。结果表明：相同干密度条件下，混合土饱和渗透系数与粗颗粒含量成正比，抗剪强度与粗颗粒含量成正比而与含水率成反比；融化期边坡融雪入渗作用加强，浅层土体处于富水状态，形成最大厚度0.80 m的暂态饱和区；川西季冻区混合土边坡潜在滑动面与冻融交界面位置基本一致，滑动面形式主要是折线型，为浅层滑动；融雪入渗与冻土消融作用是季冻区边坡融化期失稳破坏的主要诱因，融化期间边坡稳定性系数减小速率随融雪入渗过程逐渐加快，融化深度最大时，边坡稳定性系数最小；川西地区季节冻土边坡稳定性主要影响因素为粗颗粒含量与初始含水率，粗颗粒含量越高，初始含水率越低，融化期边坡稳定性越好。     

季冻性类黏土降温速率及盐浓度对工程质量的影响

季冻区道路经常发生冻胀、翻浆、开裂、不均匀沉降等一系列冻害现象,深入研究冻害因素对土体性质的影响,对季冻区工程建设及维护具有重要意义。文章以呼和浩特地区的类黏土为研究对象,通过冻胀率试验和无侧限抗压强度试验,检测土体降温速率及土体中盐浓度对冻土工程质量的影响,结果表明降温速率与盐浓度对类黏土性质的影响明显。     

季冻区结构物混凝土耐久性评价分析

针对水泥混凝土结构物的服务环境、使用特点,系统总结了水泥混凝土的耐久性评价体系,对季冻区水泥混凝土耐久性环境进行分析,提出高纬度季冻区水泥混凝土抗冻性能评价方法及指标、抗盐冻指标与评价方法及耐久性综合评价体系。     

超载预压下机场站坪软弱地基沉降和稳定性监测分析

该文以新建苏中江都机场为背景,针对沿海地区软弱地基,结合机场工程地基沉降和稳定性要求,采用超载预压方法对站坪地基进行处理,制定现场监测元件布设方案,并实时跟踪观测,分析了地表沉降、分层沉降、孔隙水压力、地下水位、侧向位移在超载预压情况下的变化规律,为相关工程的设计和研究提供参考。     

压力注浆处治公路软基技术的试验研究与应用

鉴于新乡至郑州高速公路路线经过区位于黄河冲积洪积平原区,地质构造复杂,地基土含水量高,强度低,压缩性大,易使路基产生过大变形及沉降。通过对压力注浆处治软土地基技术的试验研究,在部分路段采用了压力注浆与粉喷桩联合方案对路基软弱土进行处治,达到了预期效果。     

胶新铁路路基实测沉降与地基变形分析

介绍软弱土路基沉降及预测的研究概况,并对胶新铁路试验段路基的实测沉降及其变化规律,以及路基沉降与地基变形之间的关系进行了分析,可供相关工程参考。     

软弱土流变特性试验研究

利用室内三轴流变试验,研究北京地区粉质粘土在不同应力水平下的蠕变特性,试验结果表明,该类软弱土具有较明显的变形时效性。通过分析蠕变曲线的规律,选择广义开尔文五单元理论模型和时间硬化经验蠕变公式来描述该类软弱土的流变特性,并达到了良好精度,建立了适合北京地区典型软弱土的流变理论模型和经验模型。     

季节性冻土区路基差异性沉降控制

分析了季节性冻土区域的路基温度分布情况,从大气温度和地表温度出发,得出沿路基深度的温度分布规律;研究了影响道路路基差异性沉降的地质条件和因素,探究温度、冻土类型、路基处理方式等对差异性沉降的影响;通过研究结果汇总,提出了季节性冻土道路路基沉降的预防措施,有效抑制了沉降的产生。为今后季节性冻土道路路基沉降的设计施工提供有益参考。     

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。     

工后沉降双指标控制理论在某公路软基处理中的应用研究

高等级公路建设越来越多地延伸到软土地区,但工程中采用的工后沉降量指标并不能完全消除路面开裂及不均匀沉降等病害的大面积发生。基于此,在提出软土地区公路建设工后沉降量及沉降速率双指标控制理论的基础上,确定了软土地区高速公路工后沉降速率控制标准,并以济(宁)—徐(州)高速公路济宁南四湖地区某高填土路段湖相软土地基处理工程为依托,在进行不同地基处理方法下工后沉降特性研究的基础上,依据工后沉降双指标控制理论,提出了适于该工程的公路软土地基处理技术,研究成果可供类似工程的设计参考。     

多年冻土区铁路路基沉降现场监测研究

选取某高原铁路多年冻土典型区段，依托冻土观测桩开展冻土路基沉降监测研究。研究结果表明:2010年～2019年间，受气候及工程影响，该段路基下的原多年水热平衡状态遭到破坏，冻土退化现象非常普遍，路基10年累计沉降量大于0.1 m的测点数占总测点数的17 %；由于左右测桩不同位置的环境细微条件不同，导致沉降量存在差异，但总体趋势基本一致；冻土路基累计沉降量与时间线性关系显著，对未来路基沉降进行预测，提前预防各类病害具有重要意义。     

季节性冻土地区高铁路基冻胀规律及防治对策研究

哈大高铁是世界上首条投入运营的新建高寒季节性冻土地区高速铁路。通过对哈大高铁路基冻胀监测数据综合分析,研究了路基冻胀发展变化规律,结果表明:路基冻胀发展包括初始波动、快速发展、稳定维持和融化回落期4个阶段,最大冻结深度普遍大于标准冻深;冻胀变形总体可控并趋于稳定,冻胀变形主要集中在表层级配碎石层,较高的路基含水率加剧了冻胀变形。建议后续路基冻胀防治应对设计冻深根据填料类别等因素进行修正,采用路基基床级配碎石掺水泥不冻胀整体结构,将冻胀观测结果作为沉降评估的重要依据。     

基于有限元分析的油库储油罐软土地基不均匀下沉数值模拟

油库储油罐所处的软土地基在外界因素干扰下易出现不均匀沉降问题,导致油库储油罐罐体变形、位移等问题,为此提出基于有限元分析的油库储油罐软土地基不均匀下沉数值模拟。根据油库储油罐软土孔隙水、土粒、天然土体等的孔隙率,分析油库储油罐软土地基固结沉降的影响因素,获取油库储油罐软土地基沉降的平均固结度；根据有限元分析方法以及虎克定律,分析油库储油罐软土地基的非线性特征,确定油库储油罐软土地基在不同状况下应力的确定；采用ANSYS软件构建油库储油罐软土地基模型,分析油库储油罐软土地基不均匀下沉情况。仿真模拟表明,当施加荷载时,油库储油罐底板中心以及整体沉降逐步提升；初始加载时,地基土外力作用造成超孔隙水压力高于地基附加应力,储油罐一次加载的外力作用大于分级加载,分级加载可降低软土地基不均匀下沉情况。     

真空联合堆载预压法加固软土地基现场试验研究

为了优化万隆湖积软土地基处理方案，开展了现场试验研究，通过监测数据分析了真空联合堆载预压法的加固效果和环境影响。结果表明:通过真空联合堆载预压可以达到控制工后沉降和提高地基土强度的目的；沉降影响范围在20.0 m左右，预压区边缘6.0 m深范围的土体产生显著的水平位移；排水板间距由1.0 m加密为0.8 m后，沉降速率增快2.7%~12.5%；建议排水板深度穿透淤泥层，工期许可时应采用较大的排水板间距。     

高速公路薄层软土路基处理方法分析

薄层软土路基是公路工程普遍存在的工程地质问题。就不同厚度、不同固结系数的薄层软土,按“袋装砂井 等载预压”和“等载预压”2种处理措施,对路堤的沉降及工后沉降进行了计算分析,并根据有关工程的沉降观测资料进行分析验证,提出不同条件下薄层软土的最优处理方案。     

循环荷载下水泥土桩复合单元体变形特性及其地基长期沉降计算方法

对于软土地区的路基工程,若路基处理不当,在长期交通荷载作用下,容易导致服役期路面开裂、不均匀沉降等问题。水泥土搅拌桩法是软土地区最常用的路基加固方法之一。研究循环荷载下水泥土桩复合地基的变形特性,对于指导交通荷载下软土地基长期沉降控制具有重要意义。然而,现有研究主要集中在软土和水泥土单一介质,对于水泥土桩复合体的研究较少。通过开展水泥土桩复合单元体大型动三轴试验,分析围压、静偏应力和置换率等因素对水泥土桩复合体累积塑性应变的影响。研究结果表明：循环荷载下水泥土桩复合体累积塑性显著小于软土,且应变随围压、动应力比及静偏应力的增大而增大,随置换率的增大而减小;静偏应力的增加会导致复合单元体临界动应力比的减小。基于试验结果,建立了水泥土桩复合体长期沉降计算方法。结合现代有轨电车算例,分析交通荷载作用下软土路基以及经水泥土桩法处理后的路基长期沉降结果。计算结果表明,采用水泥土桩法可有效减小软土路基长期沉降。     

川西季节性冻土区土钉支护边坡冻融效应研究

以川西季节性冻土区土钉支护边坡受冻融作用而产生破坏、滑塌等工程灾害为例,分析冻融作用对季节性冻土区土钉边坡的影响机理;基于水热力耦合理论建立土钉支护边坡模型,研究季节性冻土区土钉支护边坡的应力-应变规律。结果表明:在冻融作用下,土钉在钉头处的轴力变化最大,沿土钉方向轴力变化值不断减小,在冻结期轴力处于最大值;坡体水平位移随坡高增加不断增大,且冻结期的水平位移为最大值。