高液限红粘土高填方路堤稳定性及变形特性研究

雅杜高速项目沿线地形起伏较大,高填方路堤占比较大,受到路基填料和建设资金限制,高填方路堤采用红土砾料和未经处治的高液限红黏土直接填筑。采用FLAC3D基于强度折减法原理对雅杜高速典型高填方路堤建立数值分析模型,进行路堤稳定性及变形研究,验证高液限红黏土填筑厚度以及压实度标准降低对高填方路堤的稳定性和变形产生的影响。结果表明,高填方路堤拉应力区、塑性区和潜在滑动面主要分布在高液限红黏土填筑区域,影响路堤的稳定性,提高压实度可以增强高液限红黏土颗粒之间的摩擦、咬合和分子引力,从而提高土体的密实度和强度,提高高填方路堤稳定性。高填方路堤初期沉降变形主要来源于高液限红黏土填筑区域,红土砾料初期沉降变形相对较小,适当加大红土砾料填筑厚度可以有减小高填方路堤沉降变形。     

高填路堤沉降变形规律研究及压实技术课题成果简介

西部课题“高填方路堤沉降变形规律研究及压实技术”针对高填方路堤典型病害、高路堤沉降计算方法、高路堤工后沉降预估方法、以及典型填料压实技术等方面进行了较为系统深入研究,取得了较丰富的成果.本文对该课题主要研究工作和研究成果进行了介绍,供同行参考.     

三种方法在V形冲沟超高路堤整体沉降预估中的对比分析

三峡库区路基沉降变形是公路病害的主要表现形式,超高路堤整体沉降的正确预估是保证路基稳定的前提。文章结合重庆云阳至奉节高速公路奉节东立交V形冲沟超高路堤的施工,运用灰色模型、数值计算和土工离心试验三种方法,对该超高路堤的沉降变形进行了预测或测试,并将所得结果与实测沉降进行对比,得出三种方法在预估V形冲沟超高路堤整体沉降中的适用性。研究成果对类似工程的建设具有一定的借鉴意义。     

煤矸石高路堤沉降变形规律研究

为了获得煤矸石高路堤的沉降变形规律,在明确其路用特性的基础上,开展了某24m高的煤矸石高路堤沉降实测研究。结果表明,煤矸石路堤的沉降变形会经历迅速增长阶段、稳定增长阶段和趋于稳定阶段。煤矸石路基填筑期间的沉降变形量很大,经历3个月的自然沉降期后路基沉降基本趋于稳定。指数模型和泊松曲线模型均与实测数据吻合较好,泊松曲线模型能更好地用于煤矸石高路堤的沉降预测。该成果可为煤矸石高路堤填筑提供重要的技术。     

循环荷载作用下火山渣混合料变形特征与路堤沉降预测研究

以东非地区内马铁路沿线火山渣为研究对象，通过循环载荷试验探究了黏土、火山渣不同掺配比混合料的变形特性和颗粒破碎规律，并采用路基沉降模型对混合料路堤的长期沉降进行预测。研究发现:混合料累积应变随着火山渣含量的增大而增大，黏土的掺入能够有效地提高混合料抗变形能力，其中黏土的最佳掺配比为70 %；颗粒破碎率和累积应变呈正相关，因此应尽量降低粗粒组火山渣的用量以减小混合料路堤变形；混合料路堤沉降主要发生在路基服役初期，火山渣含量较高时，服役初期引起的沉降较大；但随着服役时间增长，掺配比对路堤沉降量的影响逐渐降低。     

软基高填路堤沉降的数值仿真

在考虑土体非线性的基础上,利用有限元法对软土地基上填筑高路堤的沉降变形性状进行数值仿真分析,预测路堤的沉降,从而使路堤填筑方案得到优化,路堤沉降控制在允许范围内。     

高液限红粘土路堤的沉降变形规律实测研究

高液限土具有高天然含水率、高孔隙比和结构性强的特点,压实度普遍较低。为了明确高液限红粘土路堤的沉降变形规律,本文结合某高速公路建设,现场埋设传感器,对路堤沉降及其随时间变化规律进行了实测。结果表明：高液限红粘土路堤断面沉降分布呈现中间大、侧小的正态分布形状;高液限红粘土路堤填筑完成后,应经历8个月到一年的时间方可进行路面施工。     

软土地基上旧路拓宽高路堤全过程沉降预测

基于软土地基上高路堤沉降的变形特征,结合沪蓉西高速公路贺家坪连接线K2＋710～K2＋890段软土地基上拓宽高路堤的施工实践,采用Gompertz曲线拟合高路堤全过程的沉降一时间变化曲线,对该高路堤全过程沉降进行监测和分析,表明Gompertz曲线对软土地基高路堤的工后沉降进行预测的合理性。     

湿陷性黄土地区土工格室处治路堤变形研究

本文针对湿陷性黄土地区新旧路堤结合不良引起的道路工程病害,采用强夯补强处理后铺设土工格室进行路堤变形处治,通过埋设沉降杯进行现场监测并对监测数据分析研究,寻求湿陷性黄土地区新旧路堤结合处不均匀沉降的解决方法,以减少高速公路加宽运营中的各种工程病害,为今后旧路加宽改造工程的设计、施工提供参考。     

考虑侧向变形的高路堤沉降计算探讨

针对高填方土体由于侧向无约束,在自身较大自重应力作用下,引起边坡产生较大侧向变形,从而导致路堤自身沉降增大等工程问题,首先基于一维分层总和法中引入压缩模量随填土应力变化的修正,使路堤沉降计算时能够考虑到不同土层压缩模量因填土荷载增加而变化的情况;其次针对高路堤填土变形的特性,提出了侧向变形影响的修正系数K表达式,使得高路堤沉降与路堤高度、边坡形式及填土特性建立了联系,建立了同时考虑路堤侧向变形及路堤模量随填土高度变化影响的高路堤自身最终沉降量简化计算模型,并将模型计算结果与现场实测、模型试验及有限元计算结果进行了对比,验证了计算方法的可靠性。