桩承式路堤土拱演化的二维钢棒相似土模型试验

为了解桩承式路堤的变形类型与土拱效应随桩间土下沉的演化规律,并为参数取值提供参考,开发了可考虑桩承式路堤多个单元相互影响的多沉陷门(Multi-trapdoor)试验装置,考虑填料高度H、桩间净距s-a与桩径参数a,进行了1组随桩间土下沉的土拱演化模型试验。试验采用椭圆钢棒相似土作为填料,将采用砂填料的平面应变试验简化为二维试验条件,消除了前后挡板摩擦力的影响。通过粒子图像测速技术获取了填料随桩间土下沉过程的全场变形,利用自制荷载板精确地测试了填料底面的桩土荷载分布,得到不同参数组合下的桩承式路堤土拱变形类型和桩土应力比变化规律;同时利用试验结果总结了3种演化模式的适用条件。结果表明:钢棒相似土能够很好地模拟实际砂填料的平面应力-应变特性,桩承式路堤土拱效应存在三角形扩展型和等沉面型2种主要的演化模式,与三角形扩展模式相比,等沉面模式路堤表面无差异沉降,土拱效应发挥程度高,且桩土应力比随桩间土下沉降低比例较小,另一种塔形升高模式可以看作三角形扩展型向等沉面型转变的一种过渡模式;低路堤桩承式路堤宜调整桩土截面尺寸以提高相对填料高度H/(s-a),使得路堤变形进入等沉面模式。     

加筋对桩承式路堤变形模式与土拱效应影响试验

对于桩承式加筋路堤,加筋改变了路堤底面的变形形态,不可避免地将对路堤变形模式与土拱效应产生影响。为了深入分析加筋的影响,利用开发的多沉陷门(Multi-trapdoor)试验装置和椭圆钢棒相似土填料,开展未加筋桩承式路堤试验并得到不同参数组合下存在的3种变形模式,选取3种变形模式的代表性试验,开展相同参数条件下的加筋试验以及4种不同填料高度和3种不同加筋刚度的桩承式加筋路堤试验。通过粒子图像测速技术(PIV)和自制三点式载荷计准确测试得到全场位移及桩顶和桩间土压力。结果表明:加筋后,未加筋桩承式路堤的三角扩展型和塔形升高型变形模式转化为同心椭圆扩展模式,等沉面模式转化为同心圆等沉模式;2种变形模式之间转化的临界高度为1.5倍桩间净距,但等沉面的高度仅为67%的桩间净距;加筋对土拱效应发挥起到了双重作用,一方面,加筋减小了差异沉降,导致土拱效应发挥程度降低,另一方面,加筋改变了路堤变形模式,为"同心圆"土拱提供了稳定的拱脚,使得土拱效应发挥程度提高;在填料高度低,加筋刚度高的情况下,土拱效应发挥程度进一步降低;而填料高度高,加筋刚度低时,土拱效应达到了充分发挥所需的差异沉降,加筋对土拱效应有提高作用;张拉膜效应发挥程度随加筋刚度增大而提高,且随着桩间土下沉而提高,导致土拱效应减弱。     

管桩处理软基的圆管涵受力特性离心模型试验

为探明管桩处理对软基中高填方圆管涵受力特性和填土沉降变形的影响,通过离心模型试验,分析了管桩桩距为1.5、2.0、2.5m和无管桩时的土压力、涵顶垂直土压力集中系数Ks、沉降变形以及涵洞结构应力的变化特征,并提出相关工程技术建议。研究结果表明:土压力、Ks值与管桩桩距呈负相关,土层内外沉降差绝对值与管桩桩距呈正相关,管桩桩距大于2.0m后,管桩处理对涵洞受力和填土沉降变形的影响越来越小;当管桩桩距为1.5m～2.5m时,对应的等沉面高度变化范围为5.7m～6.1m,并且随着桩距的增大,等沉面高度逐渐降低,当管桩桩距为2.0m以上时等沉面高度变化不大,最终保持在5.7m左右;涵管顶上缘受压应力作用,涵管顶下缘受拉应力作用,当管桩桩距不到2.0m时涵管顶混凝土抗拉强度将无法保证安全;在地基承载力得到保证的情况下,管桩桩距以2.0m～2.5m为宜,对于实际工程有一定的参考价值。     

土拱效应、应力扩散效应、应力集中效应和桩承式路堤

质疑土拱效应中存在土拱,因"无法探测土拱",使得土拱的形态、形成和应力转移的各种推测均无法验证,土拱效应的计算方法繁多而不能统一,"土拱"的假设制约了土拱效应理论的发展。分析了颗粒结构应力传递的特点,提出应力扩散效应是土体中应力分布基本特性的全新观点。根据应力在扩散范围内具有向强支承面自动集中获得平衡的规律,提出土体中还存在应力集中效应。当土体中应力集中现象发生重迭时,就会产生土拱效应。桩承式路堤中填土超过等沉面高度h0后,桩顶的应力集中效应覆盖整个路堤面,路堤即出现土拱效应典型的应力分布现象。土拱效应是土体抗剪强度通过应力扩散实现的应力转移现象,土拱效应中不存在土拱,土的应力集中效应和土拱效应都是土的应力扩散效应的衍生效应。提出计算桩承式路堤中等沉面高度h0的通用公式。等沉面高度h0不仅与桩净距有关,更与填土的性质有关。     

桩承式加筋路堤等沉面高度影响因素分析

以台缙高速公路桩承式加筋路堤工程为依托,利用有限差分软件FLAC3D建立了桩承式加筋路堤三维数值模型,研究了桩帽净间距、路堤填土内摩擦角、路堤填土粘聚力、水平加筋体拉伸强度对等沉面高度的影响。计算结果表明:等沉面高度与桩帽净间距的比值为3.0~3.7;路堤填土内摩擦角越大,等沉面高度越小;路堤填土粘聚力、水平加筋体拉伸强度的大小对等沉面高度没有影响。     

桩帽连梁支撑式路堤土拱机理数值分析

上覆硬壳层缺失的深厚软土地基中基桩由于侧向约束薄弱和受压杆稳定影响存在失稳风险。桩帽连梁结构增加了地基承载力和稳定性,已逐步应用于实际工程中,但目前对于桩帽连梁支撑式路堤荷载传递机理和土拱效应相关的研究较少。通过ABAQUS大型有限元计算软件建立不同填土高度下桩帽连梁支撑式路堤三维简化模型,对桩帽连梁支撑式路堤的沉降变形特性、应力分布规律以及荷载传递机理等进行分析。结果表明,高填路堤桩帽顶、地梁顶以及桩间土顶之间的填土均存在差异沉降,桩间土与桩帽地梁之间以及地梁与桩帽之间均会形成土拱,最终填土荷载主要由桩帽承担。路堤填土竖向应力沿深度存在峰值点,峰值点以上的路堤应力分布与填土自重规律基本一致,峰值点以下的路堤应力沿深度递减,且峰值点高度略低于实际的等沉面高度。     

干拌水泥碎石桩加固软弱路基的数值模拟

软弱路基的不均匀沉降是青海省高速公路常见的病害之一,常用干拌水泥碎石桩处治。建立有限元模型,分析了干拌水泥碎石桩加固效果的影响因素,发现桩长、桩间距、桩体弹性模量和路堤土回弹模量显著影响路表弯沉;明确了桩长、桩间距、桩体弹性模量与路表弯沉的关系;探讨了优化桩长和桩间距组合的方法,发现当路堤高度较高时,选用长桩长、宽桩间距的组合可降低工程量。研究成果为今后青海地区干拌水泥碎石桩加固软弱路基提供了一定的参考。     

桩承式加筋路堤关键问题研究

利用弹塑性有限元方法研究了桩承式加筋路堤应用中的几个关键问题,包括桩承式路堤的沉降组成和分布规律、适用条件、荷载分担比的影响因素等。具体研究了未打穿软土层情况下不同路堤高度时的路堤沉降规律,在打穿和未打穿2种情况下荷载分担比随桩托板尺寸、桩间距、路堤高度等因素的变化规律及土工格栅的作用。结果表明:路堤沉降主要取决于桩端以下软土层的压缩;荷载分担比随桩托板尺寸和路堤高度的增加而增大,随桩间距的增加而减小;土工格栅对荷载分担比和路堤沉降影响都不大。     

加筋桩承式路堤的三维土拱效应分析与试验验证

为真实反映加筋桩承式路堤的土拱效应,采用三维球形土拱假设,建立了一种路堤荷载和均布荷载共同作用下的土拱效应分析方法。基于Hewlett土拱分析方法推导了无加筋体时路堤荷载和均布荷载作用下的桩土荷载分担表达式;对于加筋桩承式路堤,依据桩帽顶部加筋体沉降的特征,将加筋桩承式路堤分为2个部分,采用不同的沉降假设分别建立其竖向平衡方程,求得桩帽顶面和桩间土表面对加筋体的支撑力;通过离心模型试验和现场实测结果进行对比验证,采用参数分析法对影响土拱效应的主要因素进行等级评价。结果表明：加筋体抗拉强度对桩土应力比以及加筋体拉力均具有很高的影响等级,研究结果能够为分区域铺设加筋体提供理论依据。     

涵顶形状对土压力的影响

采用有限元方法及模型试验对刚性地基上的上埋式涵洞进行施工模拟,分析方形涵洞和半圆形拱涵施工过程中填土沉降、等沉面及涵顶土压力的变化规律.结果表明:等沉面高度随填土高度的增大而减小,而且涵顶形状影响等沉面高度;涵顶形状不同,涵顶土压力分布和土压力系数变化很大.涵顶填土高度大于10倍涵洞高度时,方涵和半圆拱涵的等沉面高度分别趋近于3.1倍、2.7倍涵洞高度,涵顶土压力系数则分别为1.56、1.26.     

多层施工平面与斜面的激光基准设置技术

激光扫平仪和机械上的激光接收器是提供大面积激光基准平面的重要手段,如何给处于不同高度或斜面上的机械提供激光基准,一束激光平面决定所有高程或斜面基准就成为关键。文中介绍了基于激光基准的作业监控系统的组成,并提供一套多层施工平面与斜面的激光基准快速设置技术,从而提高了施工效率与精度。     

雪峰山隧道平面控制测量技术

随着我国山区高速公路建设的迅猛发展,长大隧道的施工占据了相当的市场,以雪峰山隧道控制测量为例,介绍GPS卫星定位系统在长大隧道施工平面控制测量中的应用技术.     

雪峰山隧道平面控制测量技术

随着我国山区高速公路建设的迅猛发展，长大隧道的施工占据了相当的市场，以雪峰山隧道控制测量为例，介绍GPS卫星定位系统在长大隧道施工平面控制测量中的应用技术。     

振动频率对饱和软粘土动力特性影响试验研究

通过对杭州饱和软粘土进行动三轴试验,研究了振动频率对软粘土动力特性的影响。试验结果表明,随着振动频率的增加,孔压比与双幅动应变均降低。以10％双幅动应变为破坏标准得到了不同振动频率下,软粘土的动强度曲线。随着振动频率的增加,土体动强度增加,但当振动频率等于0．5Hz时,动强度增加幅度减小。     

瀑布沟水电站坝址区泥石流对工程的影响

瀑布沟水电站坝址区两条泥石流沟，是典型的沟谷型轻度易发泥石流沟；它对左岸高线公路、溢洪道有直接影响，但因规模有限，危害不很严重；对坝址下游坡由于溢洪道的截流作用而无影响。为了工程安全，建议采取适度工程措施予以处理。     

压密注浆在宁西铁路涵洞地基加固中的应用

利用压密注浆技术对湿陷性黄土地区既有铁路涵洞地基进行加固,能有效地控制涵洞不均匀沉降,消除黄土的湿陷性,提高涵洞地基承载力。具有施工对行车干扰小、质量容易保证、工程造价低等特点,值得推广应用。     

汽车驾驶员前方视野测量中A柱双目障碍角边界点选取的分析

本文对根据GB11562-2014《汽车驾驶员前方视野要求及测量方法》制定的两种试验方案得出不同结果的原因进行分析,得出原因在于测量A柱双目障碍角时选取的边界点不同,同时结合现实存在的风窗玻璃黑边情况,分析将黑边考虑在测量范围内的理由,并给出了边界点的定义.最后通过试验分析了两种不同的边界点带来的测量误差.     

含水量对路基土回弹模量影响分析

从含水量对路基土的影响机理入手,介绍了路基压实过程中含水量的影响机理,以及不同土质采用不同的控制方法。结合实验室试验,得到乌鲁木齐地区土基回弹模量与含水量（稠度）的相应关系。     

襄十高速公路边坡地质灾害调查分析

进行襄十高速公路运营5年后的边坡地质灾害调查，分析地质灾害的调查结果，得出了公路边坡地质灾害的时空分布及发生强度特征等。可供山区高速公路边坡地质灾害的预警及防治参考。     

露天矿复合高边坡爆破振动响应特征研究

采用FLAC程序对金堆城露天矿复合高边坡进行数值模拟,分析了边坡在爆破振动下的动力响应特征,并引入位移放大系数表征爆破振动对边坡产生的放大效应,结果表明：振动波从破碎基岩体向人工堆渣传播的过程中位移放大系数明显增大,爆破振动引起的变形破坏首先在该过渡界面的露头附近发生,并解释了平台裂缝发育的主要原因。研究成果对露天矿高边坡稳定性的工程评价具有一定参考价值。