黄土地区高填方路堤沉降分析

文章采用4种条件(层重固结法,层重未固结法,孔隙水压力求孔压系数法,孔隙气压力求孔压系数法)下的最终沉降计算方法和简化的考虑施工加载过程的非饱和土一维固结方法,对某公路高路堤的沉降进行计算分析,并与实测资料相比较。结果表明:公路路堤各土层在自重作用下固结已经完成,甚至有超固结;上述4种条件下采用分层总和法计算出的最终沉降量普遍偏大;简化的非饱和土一维固结计算方法可以满足计算精度的要求;同时表明,公路路堤沉降监测与一般地基的沉降监测是不同的,对不同的问题应该研究布设测点的方法;非饱和土有效应力的理论尚不能付诸实用,需要进一步研究。     

公路工程软土路基沉降有限元分析

文章采用比奥特固结有限元法,基于费尔哈斯特的非线性模型,对某高速公路软土路基的固结变形、孔隙水压力的变化与消散过程进行了有限元模拟,以期为类似软土工况下的公路施工提供参考。     

成层结构性软土一维非线性固结半解析分析

为了研究变荷载作用下土体结构性对成层软土固结性状的影响,基于结构性软土压缩性和渗透性的非线性变化规律,以及结构屈服应力随土体深度变化等特征,对结构性软土非线性固结问题进行了分析. 首先采用三折线压缩模型、e-lg k_v渗透模型,详细分析了结构性软土在不同排水工况下的固结过程;其次,利用半解析法,建立一维固结方程,并编制程序进行求解,与目前已有的非线性固结结果进行了对比分析,验证了本文计算方法的可靠性;最后以某四层软土地基为工程背景,研究了变荷载、结构性等因素对固结性状的影响. 研究结果表明:成层结构性软土一维非线性固结过程中,当最终荷载相同,加荷速率不同时,固结前期,按应力定义的固结度大于按沉降定义的固结度,固结后期则相反;当加荷速率相同,最终荷载不同时,按应力定义和按沉降定义的固结度在固结前期均随着最终荷载的增大而减小,而在固结后期,随着最终荷载的增大而增大;考虑结构性时,按应力定义的固结度明显大于不考虑结构性的计算值,固结前期相差较大,随着固结的进行,差值逐渐减小.      

大面积荷载下一维分层固结计算方法及应用

单层土的一维固结问题的研究已经取得了较大的进展,形成了经典的太沙基一维固结理论,但是实际工程土层是多层的,其固结性质与单层土情况存在着一些不同。从超孔隙水压力消散基本方程出发,考虑了单面排水和双面排水两种情况,可以推导出分层土的一维固结计算公式,同时以具体工况为背景,结合MATLAB软件对公式加以运用验证,总结了分层土单面排水和双面排水条件下的一维固结规律,规律表明:计算公式结果与实际情况较为吻合,因此推导的公式可以为实际土体的设计施工监测提供一种参考;边界排水条件的差异对于土体的固结速率和程度有较大的影响。     

排水固结法施工质量控制要点

排水固结法是基于土的固结原理而发展起来的一种软土地基处理方法,这种方法适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基,由排水系统和加压系统两部分共同组合而成。根据固结理论,饱和软黏土地基在荷载作用下,孔隙水压力升高,随着孔隙水压力消散,孔隙中的水被慢慢排出,孔隙体积慢慢地减小,地基发生固结变形,同时,有效应力逐渐提高,地基土的强     

基于Biot理论的沙井地基固结沉降分析

将非线性弹性本构关系(邓肯-张模型)引入Biot固结理论有限元程序,把砂井地基等效为砂墙,并模拟实际施工中分级加载过程,采用平面应变有限元方法对其固结沉降与超静孔隙水压力消散的规律进行研究。与实测结果的对比表明,平面有限元方法可较准确的预测沙井地基的固结沉降,并能有效模拟分级加载过程中地基沉降与超静孔隙水压力消散的规律。该方法对确定软土地基上的路堤施工进度和路面铺设时间都具有较高的应用价值。     

高速公路桩-网地基建设期工作形状研究

随着高速公路工程实践标准逐渐提高,承载能力更好的桩-网复合地基逐渐在软土区路基地基处治中。为深层次探索高速公路桩-网复合地基建设期工作形状,依托工程实例,结合现场测试数据和数值模拟,对路基建设期地基沉降、桩土应力等进行了分析。结果表明:地基沉降主要发生在填筑期,整个过程呈现"快速-缓慢-稳定"变化特征;受桩-网复合地基桩土刚度差异客观存在影响,桩承担土压力远大于桩间土,土压力沿路基横向分布呈锯齿状;结合数值模型预测路基长期固结沉降规律,其中建设期沉降基本完成85%以上;数值模型沉降计算与现场测试吻合度较高,验证了其合理性与可靠性。研究成果可为桩-网刚性地基设计提供借鉴。     

一种高速公路加载卸载沉降预测模型

对存在深厚软土的地基,耦合软土流变项指数曲线模型可较好地预测地基沉降,可合理地反应出土颗粒骨架的蠕变过程及各时刻的蠕变量。基于加载卸载的应力应变关系,对耦合软土流变项指数曲线模型进行改进,并采用数学规划中的黄金分割法对模型中参数进行反演。结合工程实测数据与有限元仿真模拟,表明该模型对加载卸载沉降预测具有较高的适应性,对超载预压路基长期沉降预测有参考价值。     

路基拓宽工程中桩承式加筋路堤处理的数值分析

为掌握拓宽路堤荷载作用下桩承式加筋路堤的工作特性及其处理效果,建立了三维有限元分析模型,采用土水耦合单元模拟地基土,三维薄膜单元模拟土工格栅,并基于接触单元考虑桩土界面的状态非线性,从土拱效应、土工格栅的拉膜效应以及桩土作用等方面验证了桩承式加筋路堤的工作机理。计算结果表明:土工格栅最大拉力发生在原坡脚位置的桩帽边缘处,外侧桩帽边缘的格栅应力逐渐减小;桩承式加筋路堤可使地表不均匀沉降由50.0 cm减小为8.3 cm,超孔隙水压力由63.7 kPa下降为11.0 kPa,并避免了老路基顶面出现的反坡现象,但在老路基处仍出现了较大的地基沉降和超孔隙水压力,故应充分重视老路边坡位置的地基处理。     

低路堤基底浅层加固研究

采用现场孔隙水压力静力触探（CPTU）对长江河漫滩相典型非均质性天然沉积软土层进行原位试验。通过对平面应变条件路堤荷载作用下有无浅层固化层的软土地基固结排水与沉降进行仿真模拟。对路面车辆重载作用下有无浅层固化层的路基及基底变形进行三维数值仿真，结果表明：地基浅层固化层的设置改变了地基应力场的分布，通过应力扩散作用减小了地基土体的附加应力进而减小了地基土体的沉降量，基底固化层通过增强路基基底的刚度来增强路基的整体刚度。减小了路基的变形，提高了路基的整体稳定性。     

滨海软土路基最终沉降量预测研究

通过对滨海软土特性及路基沉降发展规律的深入讨论，简要介绍了软土路基沉降预测的常用方法，提出软土路基固结沉降—时间过程曲线与社会经济预测中的S型成长曲线极为相似，由此提出和推导了预测滨海软土路基沉降发展规律的龚帕兹预测方法，并结合某滨海大道高速公路软基沉降实测资料进行了计算分析，表明该模型预测效果较好，可供工程应用参考。     

软土路基软弱下卧层的一维固结问题

从工程实例出发，建立软土地区水泥土搅拌桩复合地基下卧层的固结模型，并通过分离变量法得出该问题的固结解析解压固结度公式，对深入探讨下卧层的一维固结问题压预测下卧层的沉降变形具有理论和实践意义。     

黄土粘弹性性质的试验分析

结合交通部西部科技项目,通过室内试验模拟黄土在不同静力荷载作用下的沉降规律,采用粘弹性力学中的材料蠕变性质和曲线模拟等方式对采集的数据进行分析,得到黄土在不同荷载作用下的非线性粘弹性蠕变特性,为分析新老路基的不协调变形提供了帮助。同时,通过曲线拟合还可以预测新老路基最终沉降值,为预测新老路基的不协调变形以及建立黄土路基沉降的本构方程提供参考。     

柔性荷载作用下桩筏加固地基变形特性试验研究

针对深厚软土地区桩筏加固地基,通过原位长期观测试验,研究柔性荷载作用下桩筏加固地基与天然地基的地基面总沉降、地基分层沉降和侧向变形、地基土孔隙水压力等,对比分析两种地基变形规律的差异性,总结提出了柔性荷载作用下桩筏加固地基的受力变形机理.研究结果表明:桩筏结构相对于天然地基,其总沉降减小至24%、差异沉降减小至0.9%,说明其整体刚度较大,有利于均化地基荷载、约束地基侧向变形,使地基总沉降和差异沉降都有很大程度降低;桩筏加固地基沉降主要发生于下卧层,占总沉降的90%;路堤荷载大部分由桩筏结构承担,桩筏结构地基中超孔隙水压力相对于天然地基降低了70%,从而减小了地基沉降量.     

软土路基变形监测与稳定性分析

软土路基的处理与监测是修筑高速公路中面临的重要问题,以软土路基的沉降、水平位移、孔隙水压力及土压力作为监测指标,可对软土路基的稳定性进行有效的分析。对软土路基的监测技术进行详细的介绍,并通过工程实例,对软土路基变形监测点位置进行了设计,通过所测数据对路基的稳定性进行了分析。工程实例表明:该软土路基监测技术可有效应用于工程中,为施工中填土的速率与卸载时间提供指导,具有重要意义。     

砾石桩法处理高速公路盐渍化软土地基的应用研究

盐渍土对高速公路工程造成盐胀、溶陷、翻浆、腐蚀、沉降等诸多病害,将严重影响其正常使用,因此必须对地基进行工程处理。以新疆某高速公路砾石桩处理盐渍化软基工程为依托,通过复合地基载荷试验、地表沉降测试、水平位移测试、分层沉降测试、土压力测试和超孔隙水压力测试等现场试验,总结了砾石桩法施工技术,并对砾石桩法处理高速公路盐渍化软土地基加固效果进行了研究。试验结果证明,盐渍化软土地区通过砾石桩法处理后形成的复合地基,砾石桩复合地基承载力得到显著提高,并有效控制了路基沉降,加速了孔隙水压力消散。     

列车荷载下软土路基长期沉降预测研究进展

随着我国高速铁路的快速发展,列车荷载作用下软土路基的长期沉降问题备受人们关注。简要回顾了本构模型法、经验模型法及机器学习法在路基沉降计算及预测中的应用,调研显示,目前的研究中对于荷载形式的选择没有统一;没有考虑列车荷载下土体的模量的软化对路基长期沉降的影响;没有考虑列车荷载的间歇性影响。     

高液限土与软粘土路基沉降变形规律研究

针对软土路基沉降变形的特点,分别采用传统的规范中经验系数校正法,不考虑蠕变特性及考虑蠕变特性的有限元方法分析了路基的沉降变形,研究结果表明:路堤填土荷载较大时,且软土路基蠕变性质比较明显时,不适宜采用传统的规范方法计算路基沉降,而采用考虑蠕变影响的有限元分析方法可能更加合适。     

软土路基沉降的非线性有限元分析

高速公路施工中应掌握软弱路基在路堤填筑过程中的沉降规律,通过应用邓肯—张模型和比奥固结有限元程序对软土路基条件下的沉降进行有限元模拟,揭示了沉降过程中软土的固结规律,得到了比较接近实测值的计算结果,对于指导路基施工具有一定的意义。     

软土路基沉降分析

为了分析路基排水对于路基表面的影响,使用有限单元法对软土排水沉降进行了模拟分析。该模拟是以国内某排水固结工程为例,通过分析得到了这种土体的沉降高度、孔隙比变化等数据,以及它们与时间的关系。