基于有限元的软土路基沉降影响因素分析

为研究不同因素对软土路基沉降的影响，运用有限元软件建立软土路基截面数值模型，模拟分析了软土路基填方高度、填筑速率、排水桩间距及真空压力对路基竖向沉降的影响。结果表明:①随着填方高度的增大，路基沉降不断增大，实际工程中填方高度不宜过大；②随着填筑速率的增大，软土路基沉降不断增加，填筑速率为0.5 m/7d最为理想；③路基的沉降时间随着排水桩间距的增加而逐渐增大，间距为1 m时路基沉降最快达到稳定状态；④随着真空压力的增大，软土路基沉降逐渐增大，真空压力选取80 kPa路基最为稳定。     

山区陡坡高填路基变形及稳定性研究

依托十堰某高等级公路高填方路基工程,采用数值模拟结合现场监测对三种施工方案的陡坡路基变形及稳定性进行研究。结果表明:陡坡高填路基沉降曲线呈“勺型”,路基各点沉降差异较大,采用开挖台阶和路基内部加铺土工格栅的措施对路基沉降量和沉降规律影响微弱;陡坡路基边坡水平位移先增加后减小,水平位移最大值出现在第二级边坡处,开挖台阶对路基边坡水平位移影响较小,采用路基内部加铺土工格栅的措施不仅有效减少路基边坡水平位移,还可增加路基整体稳定性。     

移动荷载下反h桩陡坡路基结构时程响应分析

试验以阿拉山口市温泉县G30公路建设项目为依托，通过数值模拟方法，建立设置反h型桩的陡坡路基典型数值模型。研究在车辆行驶过程中对陡坡路基造成的影响因素，其中主要分析了在不同车辆行驶速度、载荷及数量对陡坡的影响。通过ABAQUS有限元试验，结果表明：一辆空载汽车以20 m/s的行驶速度行驶下对陡坡路基的影响效果最小，陡坡路基所受应力应变及加速度均处于最小；当三辆满载汽车以28 m/s的行驶速度在该段路面行驶时，汽车对陡坡路基造成的的应力应变及加速度最大，同时将会对陡坡路基的稳定性产生较大的影响。     

刚性桩-半刚性桩-土工格栅增强路基承载及影响参数

刚性桩-半刚性桩-土工格栅是加固路基工程的一种有效方法,与传统桩网结构路基相比,桩-土相互作用更为复杂。为分析其承载特性,尤其是刚性桩桩身长度、桩径、桩间距和土工加筋材料及其种类对路基沉降和桩土应力比的影响规律,研究了复合路基加固优化设计方案,开展了在静力荷载下的室内模型试验和有限元方法理论计算。研究结果表明：刚性桩和半刚性桩的承载力均主要由侧摩阻力分担,但侧摩阻力发挥程度存在一定差异;路堤上部荷载在刚性桩-半刚性桩-土工格栅加固路基中沿中心桩体向边缘桩体传递,沿路堤行车方向向路堤横断面方向扩散;桩顶平面土体沉降在横断面上呈“W”分布,刚性桩能够显著减少其桩顶位置土体沉降量;在一定范围内,增加刚性桩的桩身长度、增大桩径、减小桩间距,能够减小7.12%～35.96%的路基土体变形和路基总沉降量,并提高路堤承载能力;在路堤中设置土工加筋材料,其与碎石垫层协同工作,可协调荷载在路基中重新分配,使其内部应力分布更为均衡;与土工格栅相比,土工格室具有三维立体结构,对减小路基内部土体沉降和调节荷载传递有更好的效果。在实际工程中,应根据上部荷载和地质条件,合理设计桩身长度、桩径和桩间距,选用合适的横...     

水泥搅拌桩处治桥头过渡段路基沉降控制技术研究

水泥搅拌桩是处治桥头过渡段路基差异沉降的有效措施，而目前水泥搅拌桩的设计往往依靠经验法。为了明确水泥搅拌桩复合地基的作用机理、承载特性及沉降特性，进而进行科学设计和合理应用，基于D-P本构模型，建立桥头过渡段有限元计算模型，分析桩长、桩身模量、桩间距、桩间土模量等计算参数对于桥头过渡段路基差异沉降的影响特性，并对该技术的影响因素进行了综合分析，提出了某高速桥头过渡段路基优化方案，最后以验证精度后的GM(1,1)模型对试验路填筑优化方案进行分析。研究结果表明：桩间距对复合地基承载力的影响最为显著，当1.8 m≤桩间距≤2.0 m时加固区的沉降变化趋势显著，桩间距≤1.6 m时加固区的沉降变化趋势平缓，推荐桩间距选取范围为1.6 m～1.8 m;桩身模量和桩间土模量对承载力影响次之，随着桩身模量的增加，水泥搅拌桩复合地基的沉降逐渐减小，当桩的模量为60～120 MPa时，水泥搅拌桩复合地基的沉降变形相对较小；路基顶面沉降量随桩间土压缩模量增加而趋于减小；以优化后的方案铺筑试验路并进行沉降预估，表明优化后的方案对控制差异沉降具有良好的效果。研究成果可以为桥头过渡段路基差异沉降控制提供理论支持...     

桩-网复合路基变形机理的数值分析

基于桩-网复合地基桩-网-土体系作用机理的复杂性,理论研究落后于工程实践等现状,对桩-网复合路基变形机理理论进行了分析,运用有限元数值模拟的方法,对一种新型软土地基处理的路基的沉降、侧向位移、差异沉降进行了数值分析研究。结果表明:(1)在垫层与填土间加入土工格栅后,能减少路基顶面及底面的沉降,但能够更明显地减少路基顶面及底面的差异沉降和坡脚侧向位移;(2)桩间土强度的增加对于路基底面最大差异沉降的影响要比路基顶面要大,路基顶面最大差异沉降的增加大致与桩间距的增加呈正比关系;(3)路堤底面的沉降量出现谷值点是由于桩体作用所致,峰值点是由于土拱效应所致;(4)较大的土工格栅拉伸模量对于减小路基顶面沉降的效果是不明显的,合适的土工格栅拉伸模量能够减小经济投入。     

高速公路软土地基CFG桩处治方案优化

通过埋设沉降观测板对路基横断面沉降变形进行实时观测,得出了横断面方向路基沉降变化规律,计算分析了不同水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）平面布置方案的复合地基承载力,确定了基于均衡沉降控制的公路软基CFG桩处治方案。结果表明,路基高度为3～8m时,路肩处沉降量是路基中心沉降量的62.5%～81.4%,坡脚处沉降量是路基中心沉降量的4.8%～14.6%;对地基进行CFG桩加固处理时,在满足复合地基承载力要求的前提下,综合考虑地基变形均衡性和工程方案经济性,路肩到坡脚范围内桩间距可增大0.5m。     

西北地区黄土路基沉降变形分析及治理

针对西北地区某客运专线铁路黄土路基CFG桩+水泥挤密桩长短桩组合复合地基地段出现的沉降病害问题，根据现场实测、勘探取样室内试验及沉降监测，分析病害出现的原因，提出桩板结构路基作为补强措施；采用ABAQUS软件，分析不同桩长、桩径及桩间距情况下的沉降变形。结果表明：桩长和桩径的增加、桩间距的缩小均能减小沉降量，但相比桩径与桩间距的变化，桩长的增加对沉降的控制效果比较明显，当桩端嵌入到砂岩硬层中时，桩板结构路基的沉降很小。     

粉喷桩处治公路软基沉降影响因素及效果评价

以邯大高速公路为工程背景,建立 ANSYS 有限元仿真模型,对粉喷桩桩长、桩间距、桩径及桩间土承载力对公路软基沉降的影响进行了分析,并对粉喷桩处治公路软基沉降的效果进行了评价。结果表明：对粉喷桩处治公路软基沉降效果影响最主要的是桩间距,桩间距每增加0.5 m,路基沉降量增加约51.1％～131.3％;针对不同的桩间距布置方案,给出了对应的沉降差预估参考值。     

软土路基加宽的有限元分析

通过有限元分析了加宽荷载作用下软土地基的变形特性.结果表明:在新路堤作用下,地基产生附加沉降,采用CFG桩处理地基,能有效减小路基的附加沉降量以及新老路堤下路基的差异沉降;老路堤下的附加侧向位移矢量方向指向路堤内部,而新路堤下的侧向位移矢量方向指向路堤外侧;随着加宽宽度的增大,差异沉降在增大,附加沉降量的绝对值也在增大;老路堤坡面下地基处理范围增大,能有效地减小附加沉降值与差异沉降值.     

深厚淤泥质软土地区多向水泥搅拌桩的优化设计研究

以福建漳州港尾铁路复合地基处理工程为背景,探讨了桩间距和桩长对路基路堤边坡稳定和工后沉降的影响,分析了桩间距不变、长短桩结合设置工况下路基稳定系数、复合地基承载力、工后沉降的变化情况,以寻求最经济合理的处理方案。结果表明:国铁Ⅱ级铁路采用长短桩结合设置的多向水泥搅拌桩加固处理软土地基的方案合理、可行,且较为经济。     

刚柔性长短桩复合地基工程特性有限元分析

以邢衡高速公路一期工程为例，采用数值模拟的方法，对高速公路路基下刚柔性长短桩复合地基的桩土应力比和沉降变形的变化规律进行了研究。研究结果表明:桩间距、柔性桩桩长、下卧层土体变形模量对桩土应力比的影响较小，适当提高柔性短桩变形模量可增加柔性短桩的荷载分担比；适当减小桩间距和提高柔性短桩变形模量可在一定程度上减小路基的沉降变形；下卧层土体的变形模量对路基的沉降变形影响较大。     

陡坡路基椅式桩板结构关键设计参数影响性分析

针对兰渝铁路陡坡路基地段,传统支挡结构已难以满足工程要求,则可采用椅式桩板结构。基于椅式桩板结构设计的基本理论,运用ABAQUS有限元软件建立三维模型,对椅式桩板结构进行了分析,研究关键参数对结构的影响。多组的比较分析表明:主桩、副桩与桩间土协同作用效果明显,坡率的变化不影响结构的受力,结构具有较大的刚度,可有效地限制陡坡路基的侧向变形;排距及纵向桩间距对椅式桩板结构受力影响较大,合理选择排距及纵向桩间距可获得较好的抗滑支挡效果。     

陡坡地段填方路基支挡形式浅析

通过个別工程案例阐述了陡坡地段填方路基发生工程事故的主要原因为支挡形式采用不当和暴雨季节排水不畅造成,从而引出了陡坡填方路基较为适宜的两种路基支挡形式,即预应力锚索桩板墙和桩基托梁挡墙。接着通过两个具体工程实例,分析了两种结构形式的受力特性、施工工艺和监测等内容。然后对两种结构形式从计算理论、适用范围、优缺点等方面进行了比较,最后得出了优先选用预应力锚索桩板墙结构.而对桩基托梁挡墙结构应精细计算、谨慎采用。     

水泥搅拌桩单桩及复合地基承载力特性分析

针对软土地基的特点,采用水泥搅拌桩复合地基对路段进行处理,以减少工后沉降、提高地基承载力。以莆田市涵江区火车站站前道路建设项目为依托,分析水泥搅拌桩布置间距、桩径、桩长、水泥土强度等因素对单桩及复合地基承载力特征值与路基沉降的影响,以达到合理优化设计参数、在实际工程中节约成本的目的。     

搅拌桩加固挡土墙基底软土相关参数探讨

以常熟市三环快速化改造工程为依托,对搅拌桩加固挡土墙基底软土的桩长及桩间距的选定进行了分析。结果表明:增加搅拌桩桩长对控制路段沉降是有利的,但当搅拌桩桩长达到临界长度后,地基承载力不再随桩长的增加而增加;在工程实践中,搅拌桩的桩长一般都大于临界值,故在桩径一定的情况下,为提高地基承载力,可缩小桩间距。     

CFG桩在桥头段的设计应用

通过采用CFG桩进行处理深层软弱地基的桥头路段,可有效地提高地基承载力、减少沉降变形,工后沉降小,为以后类似工程设计积累经验。