考虑分层填筑的高路堤沉降变形特性分析

为研究高路堤动态填筑全过程沉降变形特性,基于非线性有限元数值模拟,对比分析高路堤与一般路堤分层动态填筑过程中地基面沉降、路堤面沉降和坡脚处地基剖面侧向位移的分布演变规律,讨论填料轻质化、压实度提高对沉降变形的影响。研究发现:高路堤分层填筑全过程中堤身荷载不容忽视,采用轻质填料可极大减小高路堤的压缩变形和地基沉降;随着压实度的提高,如路堤填土弹性模量增加2倍,高路堤路基面沉降则减小16. 9%,而地基面沉降和坡脚处地基剖面侧向位移影响甚微。     

路桥过渡段软基路基路面的施工工艺

在软土地基上填筑路堤常见的问题有稳定性的破坏及过大的下沉和变形,主要发生在软土地基上的桥梁结构物和高路堤路段。同时在工期紧的情况下,若已基本成型的路基一旦出现坍塌等情况,将增加工程数量,严重延误工期和影响高速公路的通车。这些都是高速公路建设的技术难点,也是本文探讨的问题。     

高速公路软土路基处理

软土地基上路堤的稳定分析 软土路堤稳定分析 影响软土地基稳定性的因素较多,它不仅取决于路堤的断面形式、填土高度、填土施工速率和地基土的性质,而且与软土成因类型、地层的成层情况以及地基土的应力历史有关。软基上的高路堤稳定性,经常在路堤未填到设计高度时发生问题,因此,计算中不仅要对最终填筑高度作稳定分析,而且必须对填筑过程中的稳定进行分析。一般计算时,应予考虑路堤内滑动面上的抗剪阻力。但对于软土层厚的地基上的路堤,由于地基的侧向位移,使路堤受拉,因而稳定分析计算中,可以忽略路堤内的抗剪阻力,按路堤部分整个高度内产生竖向裂缝进行计算。对于路堤高度比软土层的厚度大得多的高路堤的稳定性计算中,还要对整个路堤高度上的开裂的滑动面进行计算。     

中低压缩性土地基桩承式加筋路堤时效性分析

以某城际铁路为背景,采用有限差分软件FLAC3D建立三维流固耦合模型,对中低压缩性土地基桩承式加筋路堤的时效性进行对比分析,重点探讨了不加固和桩承式加筋两种工况下地基中超孔隙水压力、地基表面中心沉降和路堤坡脚水平位移随时间的变化规律。结果表明:采用桩承式加筋路堤可以有效控制中低压缩性土地基的路堤填筑施工变形和工后变形,防止地基在路堤填土荷载下发生失稳破坏。     

斜坡软弱地基填方工程数值仿真

针对西南地区软弱地基 ,运用 GEO-SLOPE软件 ,对在斜坡软弱地基上填筑路堤时路堤与地基的应力与变形进行了仿真计算 ,比较了水平软弱地基与倾斜软弱地基路堤填筑的差异 ,并分析了在不同地层坡度、软弱土层厚度及路堤填筑高度下路堤地基的应力与变形响应 ,尤其是下坡脚处等重要部位的关键响应。并结合渝怀线一代表性断面 ,对有无工程措施、各种工程措施的效果等进行了模拟。研究结果为工程设计与施工提供了进一步的科学指导     

降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理

为探究降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理, 自主研制了足尺模型试验系统和光纤布拉格光栅(FBG)深部柔性位移系统, 对边坡渐进破坏进行了全过程、多物理量联合监测, 揭示了降雨入渗作用下裂土边坡的渐进变形和破坏演化模式; 基于裂土边坡的渐进破坏模式, 提出了土体饱和比概念, 将裂隙深度范围滑体分为饱和层和非饱和层; 以土体饱和度变化描述了含随机分布裂隙的边坡水分运移规律, 并结合刚体极限平衡法探讨了由裂隙控制的边坡失稳机制。研究结果表明: 对于未形成裂隙的边坡, 连续降小雨时浅层变形受表层基质吸力控制; 裂隙形成后, 雨水沿裂隙快速入渗形成暂态饱和区, 导致基质吸力降幅达82.50%~87.14%, 而由其贡献的抗剪强度迅速损失, 从而形成初期溜滑、片蚀等浅层变形, 降雨停止后坡体仍处于蠕变过程, 坡脚与坡顶位移增幅分别为23.40%和19.39%;蒸发后裂隙规模发展增大了雨水对渗流场的影响范围和边坡破坏规模; 土体经历胀缩、蠕变而变得松散, 裂缝区深部土体体积含水率较初始状态的增幅为205.7%;同一降雨条件下, 初始裂隙深度愈深, 稳定系数愈低, 破坏愈快; 对具有同一裂隙深度的边坡, 其稳定系数随土体饱和比的增加逐渐降低, 土体饱和比增长愈快, 表征边坡内部出现大面积连通型饱和区, 这是裂土边坡出现整体失稳的主要原因。      

路堤的设计原则

路堤是以填筑方式构成的。为确保工程稳定、可靠、经济,堤身填筑中不能产生坍塌、破坏和遗留隐患,以及路堤竣工铺轨以后,在自重和附加应力作用以及自然、人为因素的影响下,不出现过的的变形,因此在路堤工程中,必须十分重视天然地基的性状。     

长短桩在公路软土地基中的应用研究

文章结合工程实况,在分析总结长短桩加固机理的基础上,采用Midas GTS NX软件,对长短桩加固地基的公路地基变形特征进行研究,对比分析长短桩加固、全短桩和全长桩的加固效果。研究结果表明：长短桩加固方法可在保证加固效果的同时降低工程造价。同时,分析长短桩加固地基工况发现,地表沉降最大处在路堤中部,且随填筑高度增加而增加;地表沉降变化曲线随填筑高度的增加,其锯齿状变化也越明显;路堤填筑对地表沉降的影响范围为路堤坡脚向外3.5m。填筑过程中,地表水平位移值随填筑高度增加而逐渐增大。     

高填方路堤软弱地基的承载力分析

利用应力和孔隙水压力耦合的方法对路堤填筑过程中地基的孔隙水压力分布进行研究。在分析地基中孔隙水压力变化规律的基础上,利用极限平衡方法对地基的稳定性进行分析,探讨了上部荷载以及超孔隙水压力对地基中潜在滑动面形状、位置以及地基极限承载力的影响,提出了高填方路堤软弱地基承载力的合理计算方法。利用此方法研究了路堤下地基极限承载力随强度参数的变化规律,结果表明:软土地基的承载力随黏聚力和内摩擦角的增大而近似线性增大。     

膨胀土地基路基填方失稳破坏模式分析

南宁—百色高速公路路堤病害中以在膨胀土斜坡地基上填筑的路堤发生滑移和坍塌最为严重。当路堤沿公路路线方向和垂直路线方向有一定坡度时,填筑路堤都有发生滑移的危险。通过对南百高速公路K169+500m~K 189+400 m段路堤失稳破坏调查,总结出膨胀土地基路堤填方的3种破坏模式,即以横向为主的滑移、以纵向为主的滑移以及存在纵横向的空间滑移模式。采用有限元强度折减法对路堤的破坏模式进行模拟,探讨了路堤破坏的原因。对《公路路基设计规范》(JTG D 30—2004)有关膨胀土地基路堤填方规定有了新的思考,为在膨胀土地基上进行填方施工研究提供了新的思路。     

路堤荷载作用下软土硬壳层地基沉降计算

在工程设计中遇到软土硬壳地基时,一般是进行软土地基加固处理,这样一来就破坏了硬壳层的整体性,延长了工期,增加了造价。对路堤下软土硬壳层地基沉降计算方法进行研究,利用修正后的公式计算试验监测断面的沉降量,并与现场监测数据进行比较,目的是分析直接在软土硬壳层上填筑的路堤的沉降变化。     

路基下沼泽草甸层地基沉降预测方法研究

针对沼泽草甸层地区工程地质特征,以新疆兵团垦区沼泽草甸层试验路段为依托,探讨了该类地区路堤填筑过程中地基沉降发展规律,并通过对比分析经验法沉降预测模型,给出了适合沼泽草甸层地基的沉降预测模型.最后,以预测沉降曲线与实际监测值对比,结果表明,双曲线法预测效果较好,适用于该类地区路堤填筑时沉降预测.     

斜坡地基高填方路堤模型试验极限承载力数值分析

在室内大型模型试验的基础上,建立了考虑室内试验试验模型槽和斜坡地基边界效应的FLAC3D数值计算模型,进行了极限承载力作用下斜坡地基高填方路堤变形至破坏的过程模拟,分析了斜坡地基上填方路堤承受极限承载力作用下的变形和破坏的物理力学行为,较为准确地预测了极限承载力作用下室内模型的典型破坏面形态与位置,能为充分认识斜坡地基上高填路堤的破坏形式与破坏机理提供有益素材.     

斜坡软弱地基路堤填筑全过程稳定性

为正确评价国家重点建设工程渝怀铁路斜坡软弱地基填方工程的稳定性，按照极限平衡法的基本理论，运用Bishop法、Janbu法及Ordinary法等，分析了在斜坡软弱地基上填筑路堤时其稳定性受断面参数，如地层坡度、软弱土层厚度、路堤高度而变化的影响趋势。研究结果表明，随着路堤高度、软弱土层厚度、地层坡度的增加，最小安全系数将减小。在路堤高度与地层坡度增加两种情况下，填土连同软土一起从软土中部滑动失稳过渡到连同软土一起从软土底部失稳，而在软弱土层厚度增加情况下，则结论恰好相反。建议综合考虑滑动面的形状、位置、滑动区域的大小、最小安全系数等因素决定各种工程措施的具体实施，以达到工程安全性和经济性的有机统一。     

多年冻土区低填方斜坡路堤的稳定性分析

通过对青藏铁路多年冻土区斜坡路堤的稳定性状况调查发现,在运营期,低填方斜坡路堤为较易出现病害的路堤结构形式,且纵向裂缝为主要病害形式,直接影响到斜坡路堤的稳定.因此,就低填方斜坡路堤的变形破坏机理、影响因素以及其稳定性状况分析和评价等问题进行了研究,阐明了低填方斜坡路堤的内部作用机理.并通过现场典型工程断面的稳定性分析进行论证,对于运营期多年冻土区斜坡路堤工程的维修养护工作具有重要的应用价值.     

软土地基上加筋路堤有限元法分析

通过非线性有限元法研究了软基上土工织物加筋路堤实际工况下软基超静孔压消散、软土地基竖向变形和塑性区分布规律,同时分析了筋材应变及其水平向分布、未加筋与加筋路堤工后沉降历时曲线及其水平向分布规律,揭示了筋材协调土体变形,减小不均匀沉降,同时减小路堤工后沉降的作用机理。     

高填路堤变形破坏的数值分析研究

介绍了高填路堤变形破坏的几种形式及其破坏原因和采用了弹塑性有限元数值模拟的方法，对高填路堤路基下存在软弱土层情况引起的变形破坏问题进行了研究，并通过具体的工程实例，指出下卧软弱土层导致的沉降特征与软土层的埋深、厚度等密切相关，且路堤的破坏主要表现在地基的过大变形而导致的失稳。     

软土地基公路路堤的稳定与变形分析

介绍了软土地基上路堤稳定分析的基本理论,分析了软土地基变形的一般规律,对软土地基上路堤的设计与施工具有一定的参考价值。     

变截面搅拌桩复合地基侧向变形规律数值模拟研究

介绍了变截面水泥土搅拌桩在高速公路软基处理中的应用情况,对其施工机械和施工工艺进行了详细说明。主要采用三维有限差分法模拟研究了路堤荷载下变截面水泥土搅拌桩复合地基侧向变形规律,分析了扩大头高度H、扩大头桩径D、桩长L、桩间距S、桩体模量Ep等不同因素对复合地基附加应力场和侧向变形规律的影响。结果发现侧向变形沿深度呈"弓"型分布,而且变截面搅拌桩由于扩大头的存在提高了上部桩体的面积置换率,能有效减小地基的侧向变形;而最大侧向位移发生的深度一般位于变截面位置附近。     

软土路基施工期临界高度对路基变形的影响

针对高速公路建设中软土地基上路堤填筑施工期出现的重要问题——临界高度,从理论和实际应用的角度出发,对施工期临界高度对软土地基变形稳定性影响作一探讨,有益于在施工中确定合理的临界高度。