黄土地区超高填方加筋路堤沉降及变形研究

依托岢临高速公路,选取一填土高度为39.2m的超高填方路堤试验段,建立了FLAC3D数值分析模型,分析填筑过程中黄土地区超高填方加筋路堤作用机理.采用分级加载的方式模拟路堤的填筑过程,对路堤边坡坡脚、坡顶及变坡点等位置的沉降、水平位移和格栅轴力的变化规律进行监测分析.结果表明:路堤沉降随着填土高度增加而逐渐增加,且路堤中部沉降相对较大;路堤水平位移随填土高度增大而逐渐减小,且其方向逐渐由正向变为负向,路堤坡脚附近水平位移相对较大;路基横断面方向上的土工格栅轴力在一定长度范围内为零,此后呈先增大后减小的抛物线形变化,且格栅上覆填土高度越大,格栅轴力越大.     

隧道下穿松散高填土路堤的沉降规律及其影响范围研究

为解决下穿隧道施工对既有高填土路堤的影响问题，依托成贵铁路大方隧道下穿杭瑞高速工程建立三维有限元模型，研究隧道施工对上覆地层位移影响、地表纵向变形特征以及下穿施工对地表各特征位置的主要影响范围。研究结果表明： 1）隧道下穿施工造成高填土路堤层发生显著沉降变形，上覆地层向隧道正中方向产生明显横向位移； 2）大方隧道下穿施工产生的地表纵向变形可划分为微变形区（洞口浅埋沉降区）、强变形区（高填土路堤沉降区）和弱变形区（地表沉降区）3个区域； 3）大方隧道施工分别开挖至洞口、挡墙和公路路面等特征位置时的地表纵向影响范围分别为开挖前方的75、52、65 m，在此影响范围内地层位移变化强烈； 4）拱顶动态沉降曲线均呈反“S”形特征。结合现场监测数据进行对比分析，得出模拟计算值与监测值变化趋势基本吻合，并最后给出相关施工建议措施。     

黄土高路堤沉降过程及变形规律的原位试验研究

借助大型原位试验,研究了黄土高路堤自身沉降过程受地形条件、填土高度、施工速率的影响及层间填土相对位移的变化特征,进而获得了黄土高路堤施工过程不同阶段的沉降过程及其发展变化规律。研究表明:路堤沉降分布不仅受填土荷载大小及地形条件影响,而且受填土速率影响也较大;路堤施工期沉降随填土增加呈近似线性变化,工后沉降随时间呈负对数曲线关系,并受到填土(加荷)速率的直接影响;路堤填土自身沉降以施工期沉降所占比重较大,最大值发生在路堤1/3～1/2高度范围内。     

宽路堤和地基土共同作用分析

对宽路堤填土的高度、刚度以及地基土刚度的3种不同组合,将路堤和地基一同划分网格,地基部分采用修正剑桥Biot固结耦合模型,填土部分采用弹塑性摩尔-库仑模型,进行地基沉降和水平位移有限元分析,得出宽路堤地基沉降和水平位移的分布与路堤填土高度、刚度以及地基土刚度等因素密切相关:在地基土较软、填土刚度不大的情况下,最大沉降量发生在路堤坡肩下,且随堆载的继续,最大沉降位置向内移动,且与路堤中心处的沉降差减小;当地基土较硬时,水平位移量变小,在路堤两侧不再出现最大沉降量,路堤下地基沉降差减小;当填土刚度增大,地面沉降量、水平位移量和沉降差都减小,随堆载的继续,沉降差减小显著。     

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。     

钢波纹板-混凝土组合拱涵影响参数分析

为探究钢波纹板-混凝土组合拱涵的参数影响效应,以某组合拱涵为工程背景,基于控制变量法分别分析填土高度、管径、壁厚与不均匀沉降4个参数对拱涵应力及变形的影响规律。计算结果表明：拱涵变形及应力与填土高度h、管径R呈正相关,h<25 m时,两者随填土高度的增加线性增大,h>25 m时则变为曲线增大;R<4 m时,两者随管径的增加线性增大,R>4 m则变为曲线递增,且变化速率明显加快;壁厚T为2～6 m时两者呈线性增长趋势,T>6 m后,波纹管应力基本不变;水平不均匀沉降对拱涵应力影响明显,而增大管径能有效控制不均匀沉降形成的附加内力。     

复杂陡坡地形条件下高填路堤变形的数值模拟研究

以京台高速公路（平潭段）工程为依托，选取3处典型断面，在FLAC3D数值平台上分别研究坡度陡缓、坡面形式以及坡脚形式下的高填路堤沉降及侧移变形规律。研究结果表明:一定范围内坡度的减小会导致沉降及侧移变形量增大，且最大沉降处呈现上移的趋势；坡面折线角度变化不大的情况下，直线陡坡相较于折线陡坡能减少路堤的变形量，但其影响效果较为有限；相较于坡脚平坡，坡脚反坡会使得路堤沉降和侧移变形显著减小。因此，在陡坡高填路堤填筑中可通过设置坡脚反坡、在一定范围内增加陡坡坡度等手段来提高路堤分层填筑的稳定性。     

地铁深基坑变形监测分析

以某地铁深基坑围护结构为背景，采用现场监测数据与Origin数据分析软件相结合的方法，对灌注桩桩体水平位移、地表沉降量的变化规律进行了研究。发现灌注桩桩体水平位移变形曲线由“悬臂型”向“抛物线型”发展，且桩体最大水平位移的位置随基坑开挖深度增大而下移；地表沉降变形曲线呈“凹槽型”分布，沉降最大值发生在临近基坑土方开挖完成阶段，且最大沉降点位于坑壁外12 m处，工况Ⅱ，工况Ⅲ，工况Ⅴ的开挖对地表沉降影响较大。     

泡沫轻质土抬高加宽路基变形规律研究

采用数值模拟方法，通过对深汕西高速某抬高及加宽路基段典型施工工序进行分析，获取工序1～工序4新旧路面对应的横向差异值分别为7.50、17.21、4.60、2.50 mm，满足路基横向允许最大差异沉降的安全阈值，其最大沉降位于路基加宽新填土区域内。新路面工后沉降变形不同影响因素分析表明：抬高路基填筑密度与高度越大，工后新路面沉降变形就越大；新填土材料的密度对新路面沉降无明显影响，而对旧路面影响大；施工填筑速率越慢，则工后的新路面沉降变形就越小，也越能抑制新路面工后的大变形。     

软土路基超载设计与卸载时机确定

理论和实践均表明,采用排水固结法时,路基中线处的最终沉降与路基填土厚度或最终填土高度成正比。根据最终沉降-填土厚度拟合曲线可以推算设计荷载下的最终沉降,进行超载设计;利用预压期的监测资料推算的最终沉降可以得到设计荷载下的沉降和剩余沉降,进行卸载时机的判断。卸载时机还可以利用沉降速率法、有效应力面积比或有效应力系数法进行判断。     

分级填筑路堤沉降期控制研究

为保证地基稳定,分5级填筑软土地基路堤。数值模拟结果表明,每级路堤荷载下软土地基最大地表沉降位移和最大侧向位移分别发生在路堤中心处地基表面和路堤坡脚下某一深度。在路堤下布置剖面沉降管,在路堤坡脚处布置水平测斜仪,获取软土地基变形。结合现场监测数据,运用双曲线沉降预测法求得路堤填筑各级沉降期的最优时长,并计算路堤中心地表日最大沉降位移和坡脚处地基日最大水平位移,多指标控制路堤各阶段填筑进度,合理安排施工。     

基于双指标控制软土路基填筑变形控制研究

依托四川省某软土路基分级填筑工程(5级),通过在路堤中部剖面布设沉降管和在坡脚布设水平测斜仪的方法,监测分级填筑过程中的路基变形指标;采取实测沉降值和单日最大侧向位移双指标沉降控制方案,拟合验算各级填筑的最佳沉降时间节点;计算标准沉降时间对应的单日最大侧向位移并验证其规范性.结果 表明:软土路基在分级填筑施工过程中会发...     

冲压技术在阿尔及利亚东西高速公路中的应用

为确保阿尔及利亚东西高速公路高填路基的填筑质量,针对C1B5S填料建立一段试验路基,在填料压实度和变形模量双控标准的基础上,采用冲击压路机进行补压增强,研究其碾压遍数与压实度、沉降量的关系,以确定最佳施工工艺;同时对代表性工点进行工后沉降观测分析,结果表明冲压补强的高填路基工后沉降量是路基本体高度的0.08%～0.10%,路拱横坡改变小,对控制高填路基的差异沉降和工后沉降效果良好。     

基于FLAC3D的桩网复合地基路堤施工变形模拟分析

为研究软土地基路堤施工时路基的变形特性,以九江绕城高速公路A1标段经桩网复合结构处理的深厚软基试验段为研究对象,运用有限差分软件FLAC3D对此进行模拟分析。计算结果表明:路基表面与桩体沉降随距路基中心距离增大而减小,路基表面水平位移随距路基中心距离增大而先增大后减小;最大水平位移位置随填土高度的增加向路基中心方向偏移,填筑结束时在距坡脚3 m处附近;桩网复合地基能较显著控制路堤填筑时路基变形情况。     

软土高路堤新型加固结构拉结筋带变形的理论研究

针对现有公路软土路堤修建方法存在工期长、费用高、工后沉降难控制等问题,提出一种公路软土路堤新型加固结构体系。它由柔性结构(拉结筋带)和刚性结构(连续桩板墙结构)相结合而成的力学闭合结构体系。在不考虑土摩阻的情况下,结合此体系中柔性拉结筋带的微段单元在土体中的受力平衡条件,推导出柔性结构在土体中的变形方程,并分析了不同的路堤宽度、填土高度及地基系数对其变形所产生的影响。结果表明:对柔性结构变形最主要的影响因素是地基系数和填土高度。     

山区复杂地形条件下高填方边坡稳定性分析

以江西资溪花山界至里木高速公路SG-2标段高填方路堤为依托,采用极限平衡法和有限元法,对不同填方高度、不同地形条件和不同断面形式的高填方边坡在施工过程中的稳定性、水平位移、路基的差异沉降进行了对比分析,总结出高填方边坡施工期稳定性的影响因素,对高填方边坡设计与施工提出了优化建议。     

软土地基高速公路扩建中新老路堤相互作用数值分析

采用弹塑性有限元方法分析了老路边坡开挖和加宽部分路堤填筑对老路变形特性的影响。计算结果表明：原有路堤边坡削坡和台阶开挖将会使得老路中心的竖向沉降略有增加，坡脚侧向位移回缩，且不同开挖方式对原有路堤影响不同；加宽部分路堤的填筑将会使得老路中心上抬，路肩点发生较大附加沉降，引起老路路肩与路中心之间产生过大的附加差异沉降，明显加大路面横坡，极易导致对老路路堤、路面的拉裂，降低道路等级，必须采用合适的软基处理方案对加宽部分软基进行处理。另外，宽路堤的变形特性不同于窄路堤，其沉降呈中央小两边大的形式，并且最大沉降位置随路堤高度的增加向路堤中央移动，了解宽路堤变形的这一特性有助于其软基处理方案以及加固效果监测方案的优化。     

黄土高路堤超载预压技术适用性研究

针对黄土高路堤沉降变形大的问题,通过有限元方法分别计算了不同填高路堤在不同超载厚度预压下的变形值,研究黄土高路堤采取超载预压技术的适用性.结果表明:为减少黄土高路堤工后沉降和不均匀沉降,对路堤高度小于20.0 m的一般路段,可采取超载方法进行预压处理,超载厚度可取2.5 m.而对黄土高路堤桥涵过渡路段,不宜单纯采取超载预压方法处理.