路堤段地基土的变形计算方法研究

基于摩尔-库伦本构模型以及分层总和法的基本理论,推导了路基下地基土的变形计算方法。基于MATLAB数值计算软件的程序编写,实现了依据不同土层参数的变形计算。结合益阳市东部新区外环路的路基工程,对勘测深度内处理后的路基下地基土进行变形计算分析。结果表明:对于处理后的地基土,勘测深度内总变形量为14.8631 mm。最大变形土层为粉质黏土层,总变形为6.8594 mm,占勘测深度内总变形的46.15%,占该土层厚度的0.21%。提高粉质黏土层强度可有效增加路基的稳定性和整体刚度。     

关键块体失稳表征系数与岩坡稳定性评价

建立了一种关键块体判别方法, 实现了岩坡整体稳定性的准定量化评价; 综合考虑关键块体的几何特性和受力特征, 定义了关键块体失稳表征系数; 利用团队自主研发的GeoSMA-3D平台, 开发出基于失稳表征系数的关键块体搜索模块, 可视化了包括块体搜索、可移动块体判断、关键块体确定、块体失稳和滑落的关键块体失稳全过程; 引入层次分析法, 利用关键块体失稳表征系数计算出各关键块体的权重, 应用关键块体的安全系数及其计算权重, 联合确定了岩坡稳定性表征安全系数, 应用关键块体信息定量表征了岩坡的整体稳定性; 提出了一种考虑岩体结构面和关键块体的岩坡稳定性评价方法; 以辽宁省建昌岩坡工程为例, 应用该方法进行了关键块体的确定和可视化再现, 判断了岩坡的整体稳定性, 并与数值流形元法(NMM) 的模拟结果和现场实测结果进行了对比分析, 以验证应用关键块体表征岩坡稳定性评价方法的可行性和适用性。研究结果表明: 控制该岩坡稳定性的关键块体有6个, 基于所提出方法计算的岩坡稳定性表征安全系数为0.566 9 (不稳定岩坡), 与现场监测数据所得结果的相对误差为7.066%;在NMM模拟结果中, 采用安全系数法确定的最不利关键块体的滑落没有引起岩坡失稳, 而基于所提出方法确定的最不利关键块体的滑落导致了岩坡的整体失稳, 因此, 同时考虑关键块体体积和安全系数2个因素的岩坡稳定性评价方法更合理, 基于层次分析法, 应用关键块体信息表征的岩坡稳定性与工程实际吻合。      

基于概率论求二维钢纤维混凝土方向有效系数

钢纤维混凝土是一种多相非均质复合材料,其本构关系非常复杂,需要考虑纤维方向、长度以及与基体的界面粘结性状等因素对材料强度的影响。因钢纤维随机乱向分布且难以测量其方向,文章结合复合力学本构模型,从随机变量的角度推导二维钢纤维方向有效系数。假设钢纤维分布服从二维均匀分布,运用概率论的相关知识,计算出钢纤维与受力方向夹角的分布函数,并计算出夹角余弦值的期望,即方向有效系数。结果表明,研究区域内钢纤维和截面相交的概率为1/π,理论上方向有效系数为0.25;实际工程中由于边壁效应和重力效应的存在,方向有效系数应比该数值略小。     

基于平板载荷试验对黏性渗流固结理论的分析

针对经典的太沙基一维固结理论所采用的弹簧-水-活塞板模型中的不足，结合益阳地区土的特性，提出了修正后的弹簧-黏滞壶-水-活塞板模型。该模型利用土体单元在单位时间内的压缩量与土中孔隙体积的变化量相等的等量关系，推导出新的渗流固结方程。结合边界条件，利用修正后的渗流固结方程，求得计算土层内任一点的超孔隙水压力，从而进一步求得该点的沉降量。为了验证该方程的合理性，现场实施了保真度较高，对土体扰动较小的原位平板载荷试验，通过试验结果得到的p-s曲线计算沉降，并与修正后的渗流固结理论得到的沉降量进行对比。     

水流冲击下益阳外环路基边坡三相耦合及可靠性分析

以益阳外环路路基边坡为例，运用COMSOL Multiphysics软件，对边坡在10 mm/h的水流冲击作用下48小时内的各项参数进行有限元分析，根据边坡各项参数随空间分布的差异性，将其以随机变量来表示，并选取边坡顶部、中部和底部三个位置的各项参数进行灵敏度分析，忽略灵敏度较小的参数的随机性，以达到简化计算的目的。最后分析边坡不同位置的可靠性随水流冲击时间的变化情况，找出了边坡的危险位置，为边坡的预警与加固提供依据。     

基于CAD系统的隧道施工图设计及其信息管理系统

文章结合马道岭隧道施工设计的具体实例,采用结构化、模块化的设计方法,自顶向下对系统进行了全面分析,论述了计算机辅助隧道施工图设计及其信息管理系统开发的主导思想、总体结构、信息结构、功能模块及程序实现过程和开发环境等,为该隧道工程的顺利施工提供了借鉴和辅助作用。     

基于GeoSMA-3D隧道建模及断层的影响分析

隧道周围的断层对隧道的稳定性有很大的影响,应用数值方法分析断层的影响机理,对于隧道工程具有重要的意义.首先,针对隧道岩体的非连续性问题,应用自主开发的GeoSMA-3D系统,采用非连续面网络图模拟真实岩体的几何特征,建立非连续岩体隧道的三维分析模型,根据建立的三维模型确定岩体内部结构面的分步特征;然后,将数值模型导入非连续程序(DDA)中,应用DDA程序对隧道的破坏过程进行动态模拟分析,并且改变断层的倾角分别模拟隧道的破坏过程.破坏结果分析表明,断层倾角对隧道的稳定性影响很大.研究结果对隧道工程的设计和施工有一定的指导意义.     

益阳某富水路基边坡稳定性分析

基于FLAC3D数值模拟，对益阳鱼形山水库周边浸水路基边坡在天然状态、普通植被混凝土状态以及六角砖支护下边坡变形情况进行了对比分析，发现该路基边坡虽在常水位下处于稳定状态，但在内涝时期边坡安全系数过小，有发生滑坡坍塌的危险；在采用六角砖防护时，安全系数有一定幅度的增加，坡体内浸润线均有效降低，并小于内涝水位。     

富水软土区路基承载力的计算及碎石土换填技术的应用研究

道路浅层软土地基处理是施工中常见的问题，而换填技术是处理浅层软土地基常用的方法。针对益阳东部新区外环路软土地基问题，在考虑经济及满足地基承载力的前提下，选取碎石土换填技术进行软基处理，并对该方案进行详细阐述及理论计算与分析。     

浅析沥青路面结构的可靠度设计

文章以现行的<公路柔性路面设计规范>为依据,结合1999年颁布的国家<公路工程结构可靠度设计统一标准>(GB/T 50283-1999),应用概率论和随机过程理论,考虑设计参数的变异性,阐述了沥青路面可靠度概念,提出了沥青路面结构可靠度设计计算方法.