高架桥下路面不均匀沉降防治措施

武汉多处软土地区高架桥道路通车后,使用1年内靠近桥墩的车道均出现了严重的"波浪形"不均匀沉降,严重影响了车辆安全和行人安全。为解决高架桥下道路不均匀沉降问题,分析了高架桥下道路不均匀沉降机理,并提出了置换类、排水固结类、灌入固化物类、振密挤密类和加筋类防范措施,并使用midas GTS NX验证了加筋类措施的加固效果。     

桥墩承台对高架桥下路面不均匀沉降的影响

为研究承台对高架桥下桥墩间路面不均匀沉降的影响,运用midas GTS NX软件从承台埋深和路面刚度两方面对高架桥下路面不均匀沉降的影响进行模拟分析。当承台的埋深在1~2.5m的范围内时,随着承台的埋深增加,路面的沉降差也逐渐减小,并且减小幅度较大。当路面的弹性模量在5~15GPa的范围内时,道路的沉降差递减变化显著,递减的速率较大,差值减小幅度也较大。随着承台埋深的增加,高架桥下路面的沉降差逐渐减小。随着路面刚度的增加,高架桥下路面的沉降差也逐渐减小。适当的增加承台的埋深,提高路面刚度有利于改善高架桥下桥墩间路面的不均匀沉降。     

考虑车辆动应力条件下的软土路基处理深度研究

针对滨海新区软基特点,在现有道路工程低填方路堤或挖方段软土路基处理深度计算方法的基础上,根据车辆对道路产生的动应力影响,提出了考虑车辆动应力条件下的软土路基处理深度研究计算方法。分析确定车辆荷载模型,并通过室外道路车辆动应力采集,验证模型准确性。通过试验采集冲击数据,采用ABAQUS软件进行数值模拟,验证了土中动应力衰减的道路模型。在此基础上模拟计算出不同轴重、速度及交通量下的动应力影响深度,参照地基沉降计算方法及路基工作区定义,确定软土地基的处理深度,得到以下结论:考虑车辆动应力及路面铺装情况下,高速公路低填方软土路基处理深度应在1.10 m以上,一级公路为1.23 m以上,二级公路为1.31 m以上,三级公路为1.4 5m以上,视重载交通情况软土地基处理深度相应增加25~40 cm。     

软土地基上路基拓宽处理技术研究

根据软土地基上道路拓宽所出现的不均匀沉降和路面裂缝等病害，从软土地基沉降入手，并结合软土地基处理、新老路基结合部位处理等进行分析研究，通过高、低路堤试验路段的实践，提出比较合理的路基拓宽处理方法。     

软土地基道路在行车荷载作用下的动力分析

近年来,许多学者对行车荷载作用下路面的动力响应作了大量研究,但主要集中在分析静载对路基的影响以及路面结构材料对路面动力响应的影响,很少有研究考虑到路基土层,尤其是软土路基对行车荷载的动力响应.该文基于行车荷载作用下路基的动力特性原理,应用显式动力有限元法,充分考虑地基土的弹塑性特性,针对车辆单次加载作用下路基的特性以及反复加载作用下路基结构的累积竖向变形进行了分析和探讨.比较速度和轴重对路基沉降的影响,指出轴重对路基变形的影响更大.     

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。     

基于路基路面相互作用的不均匀沉降控制标准及其处治技术研究

根据沪苏浙高速公路江苏段软土地基分布情况及特点,分析了不同软土层厚度对路基沉降量和路面最大不均匀沉降量的影响;介绍了由路基不均匀沉降引起的路面结构层内附加应力的分析方法,确定了不均匀沉降量的控制标准;对增加土工格栅和桩体的不均匀沉降处治技术进行了探讨。     

路基路面结构的动力特性试验研究

路面路基结构的沉降变形主要来自地基路堤土层的固结压密沉降和交通荷载反复作用下路面路基各结构层的累积残余变形。文章论述了路面路基结构在车辆荷载作用下的动力特性试验研究,通过比较水的浸入和压实密度降低两种因数对路面路基结构应力和变形特性的影响程度可发现,水的浸入对路面路基结构应力和变形的影响要大于压实密度降低对路面路基结构的影响。水的浸入和碾压质量不高是造成路面早期破坏的因数之一。     

软土地基综合管廊对路基沉降差影响与分析

综合管廊的建设会引起道路基底附加应力不同,从而引起道路横断面上的不均匀沉降,如果控制不当,甚至会引起路面开裂、错层,从而影响车辆正常通行。通过广州顺德某管廊工程实例,采用有限元分析软件,通过改变复合地基面积置换率及上层覆土厚度,研究综合管廊对路基沉降差的影响,并提出减少沉降差的建议,为今后类似工程提供参照。     

不对称荷载作用下路面纵向开裂的影响分析

由于作用在道路上的荷载不对称性,荷载大的一方,其产生的附加应力不仅加速了地基沉降速率,而且产生了一定的附加沉降,致使道路产生不均匀沉降,从而导致道路裂缝的产生。本文采用钻孔取芯、落锤式弯沉仪(FWD)、地质雷达(GPR)等检测方法分别对路面、路基的内部情况进行了检测,并结合沉降测量与计算结果,对不对称荷载作用下的路面纵向裂缝产生原因进行了分析研究。     

软土地基泡沫轻质土路基变形性状分析

由于泡沫轻质土浇筑的路基属于整体性结构,加之轻质土路基作用下地基的沉降量小,因此轻质土路基对地基不均匀沉降应有更大的适应性。以广佛江快速通道江门段一标段的试验工程采用气泡混合轻质土换填部分路基为例,根据现场监测数据对气泡混合轻质土在深厚软土路基浇筑过程中的路基基底应力、应变和路基分层沉降规律进行分析,并讨论了软土地基泡沫轻质土路基荷载的分布和传递规律。     

软土地区道路加宽工程路基差异沉降特性研究

由于软土特殊的工程特性,在软土地基上展开城市道路改扩建项目难度比一般地区更大,解决新旧路基之间出现的差异性沉降问题是关键。首先分析了软土地区城市道路拓宽可能出现的病害形式及机理,随后以某市政道路为工程依托,利用有限元计算软件ANSYS15.0对新旧路基在不同拓宽宽度、不同路基高度、不同地基土模量下的差异沉降规律进行研究,最后提出降低软土地区城市道路改扩建项目新旧路基不均匀沉降的技术措施及其影响效果,以期为类似的道路改扩建项目建设提供一定的理论指导。     

连云港软土地区路面分期建设中二次路面铺设时间研究

针对连云港深厚滨海相软土地区的路面分期工程,为确定合理的二次路面铺筑时间,设置时间跨度为15年,考虑不同路堤高度,采用GeoStudio有限元软件模拟路基荷载与交通荷载作用下地基沉降变形特性,分析路基高度对沉降历时的影响。结果表明,路基荷载引起的沉降随路基高度的增加而增加,交通荷载引起的沉降随路基高度的增加而减小;对于低路堤,开放交通后交通荷载引起的沉降在总沉降中始终占主导地位;考虑路基和交通荷载综合作用的沉降历时、连云港地区二期路面实施的控制标准,对于一般路段,二次路面铺装的合适时间在开放交通后第3年。     

高速公路扩建工程路面施工对路基沉降的影响

软土地区高速公路拓宽路堤填土完成后,常采用等载预压来消除路面结构层荷载引起的软土层沉降.桩承式加筋地基承载力大,对软土处理效果好,等载预压的必要性值得讨论.以广三高速扩建工程为依托,在扩建工程路面结构层施工期间,对典型断面进行动态沉降监测.监测结果表明,路面结构层荷载对路基沉降的影响不大,新旧路差异沉降较小,工后沉降小于规范要求;在保证复合地基和路堤填土压实施工质量的前提下,采用路面等载预压方式预防路面结构层荷载引起拓宽路堤发生较大的沉降的必要性不大.     

差异沉降对路面结构附加变形影响的大比尺模型试验

为合理描述新老路基差异沉降条件下路面结构层的附加变形问题,借助大型地基差异沉降平台,开展了新老地基差异沉降条件下拓宽沥青路面层影响机制大比尺模型试验研究。试验结果表明:在地基差异沉降作用下,沥青路面结构层整体处于受拉状态,下面层受到的地基差异沉降的影响最为明显,在地基差异沉降达到14cm时,路面结构面层开始出现塑性变形;新老路基中铺设土工格栅可以缓解下部地基差异沉降并减小路面结构层的附加应变;路面汽车荷载能在一定程度上缓解拓宽路基差异沉降导致的结构层附加变形;地基差异沉降会导致路面结构层与路基出现脱空从而产生局部弱支撑,在重力的作用下,沥青混凝土路面板呈现弯曲状态,路面表层会出现反坡。     

立体改扩建道路桥墩与高填方拓宽路基交叉影响研究

在立体改扩建道路高填方路基段边坡平台设置立体层桥梁，为研究桥墩与边坡的相互影响，分析总结了高陡边坡段桥墩常见病害类型和位移规范限值。并结合工程案例，借助有限元分析软件，建立数值模型，探究立体改扩建道路桥墩与高填方路基交叉影响。结果表明：地面层拓宽路基最大沉降发生在拓宽路基荷载形心处，立体层桥梁竖向和横向最大位移均发生在墩顶靠近拓宽路基最大沉降点一侧；对拓宽地基进行地基处治，能有效减少拓宽路基差异沉降和立体层桥墩位移；合理选择桥墩布设位置、路基边坡坡率和桥梁桩基深度，可以有效减小立体层桥墩的竖向和横向位移。     

软土地基上高速公路加宽的有限元分析

软土地基上高速公路加宽时,新老路基结合部会出现不均匀沉降、路面裂缝等病害,采用基于二维比奥(Biot)固结理论的平面应变有限元方法分析新路堤作为附加荷载对老路堤和地基的影响。分析结果表明,加宽后老路堤出现较大的差异沉降和横坡比改变,影响路面服务性能;老路堤靠近中心线除出现略微的向上和向内的移动;老路肩有向外的较大的水平位移,加宽改变了地基中剪应力的分布,可以根据孔隙压力变化情况近似将老路堤下地基分为稳定性不同的三个区域;新路堤的沉降明显大于老路堤的附加沉降,随着加宽宽度的增加,最大沉降的位置逐渐向外移动,呈现出一定的规律性,新路堤靠近坡角处出现较大的水平位移。     

路基差异沉降的形成原因及对路面开裂的影响分析

路基的差异沉降是导致路面损坏的一个重要原因,而路基差异沉降不仅发生在半填半挖或新老路基结合处,在软土地基的固结沉降与高路堤临近边坡路肩部位压实度的差异、强降雨作用导致的高路堤边坡稳定性的降低及雨水入渗导致路基软化后行车荷载的反复循环作用均会导致差异沉降的形成与进一步发展,该文在分析这类差异沉降形成机理的同时,分析了不同类型差异沉降对路面开裂的影响。     

基于FLAC3D的堆载预压结合塑料排水板软土路基复合加固研究

在城市道路建设过程中,通常会遇到各种地质情况,软土地基是常见的地质问题之一。城市道路的路基是路面的基础,应满足强度、变形和稳定性的要求,由于软土具有天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低等特点,当遇到软土作为路基基础时,应采取各类地基加固处理措施来对软土地基进行处理,使得城市道路能满足设计的要求。以湖南省益阳市经济开发区团圆南路道路工程为案例,通过FLAC3D数值计算,详细介绍了建立软土路基堆载预压结合塑料排水板复合加固有限差分法模型的步骤,通过数值模拟得到软土地基在堆载预压结合塑料排水板作用下的响应情况,并得到预压荷载施加后超静孔隙水压力消散规律,揭示了软土路基在堆载预压结合塑料排水板作用下的孔隙水压力、固结沉降分布特征,最终,获得了软土路基土体中孔隙水压力、各层总沉降、各层的分层沉降随着深度方向的变化规律,研究结论对软土地基处理起到很好的指导作用。     

高架桥道路建筑荷载引发路面不均匀沉降的数值模拟分析

以吉林某高架桥为对象,对高架桥道路周边新建建筑荷载引发路面不均匀沉降问题进行了数值模拟分析。根据研究区域内的试验数据及地质环境条件,建立地基沉降模型。数值模拟法研究表明,建筑尺寸控制地面沉降影响范围,土层中竖向位移影响范围随荷载增加而增加。在32、22、12、8层建筑荷载下,数值模拟计算的沉降量依次为0.884、0.544、0.230、0.136 m。在201时步内,基本完成其沉降过程,在时步高于200时步低于1 000时,沉降速率降低明显,沉降量变化较小,沉降过程1 000时步以后基本结束。在计算沉降时,数值模拟法与分层总和法线性关系良好,线性拟合相关系数分别为0.998 3、0.997 3,应力路径法波动较大。