沟槽回填泡沫轻质土管道应力与压力分析

采用泡沫轻质土替代常规散粒体材料进行城市管道沟槽回填尚处于尝试探索阶段,其管周压力分布特征是相关设计的关键技术问题。基于现场试验获得了路面结构层填筑过程中沟槽回填泡沫轻质土柔性管道的表面应力分布规律,并将其应用于数值分析模型验证。采用验证后的模型,分析管周压力分布特征并与适用于散体回填材料的Iowa模型进行对比。结果表明:HDPE管道表面应力随沟槽上方结构层的填筑厚度增加不断增大,管顶和管侧最大实测应力分别达到了146.4kPa、152.1kPa;管周压力近似呈圆形分布,上部略小于下部;泡沫轻质土回填区中的柔性管道,在水平、竖直方向上的压力均沿管径呈抛物线分布,其分布范围比Iowa模型大。     

浅埋明挖小间距隧道回填施工方案及力学性能研究

为研究浅埋明挖小间距隧道回填施工方案以及回填过程中对衬砌结构变形和应力的影响,依托重庆市渝北区金洲大道与星光大道延伸段节点改造工程,采用有限元分析方法对比土石混合料、泡沫轻质土两种材料回填方案,并结合现场监测数据对衬砌结构变形、应力进行分析。结果表明：与土石混合料回填相比,采用泡沫轻质土回填的结构变形、应力均满足承载力要求;顶板、墙角、底板位移分别减少约24%、29%、11%且未超出位移容许值,拉应力分别减少约41%、39%、27%;当衬砌结构回填深度为0、2、4、6 m时,结构各部位拉应力变化趋势较缓,且变形、应力基本呈对称分布,可以有效避免结构拉剪破坏。综合考虑施工便利性、结构安全性、回填土压实度,对该隧道回填采用特殊部位以泡沫轻质土分层回填,两侧及顶部以土石混合料分层回填的回填方案;现场以此方案进行回填施工后,结构位移、应力均未超过容许值,因土拱效应,现场实测值小于模拟值。     

轻质泡沫混凝土在桥台台背回填中的应用研究

以某桥台采用轻质泡沫混凝土回填为工程实例,采用"m法"及沉降系数法计算分析桥台桩基的受力情况和桥台路基的固结沉降量,并与采用普通碎石回填该桥桥台的工况进行对比,得到采用轻质泡沫混凝土回填该桥台背,能缩小对桥台的危害和减少桥台路基的固结沉降量的结论。     

泡沫轻质土在高等级公路特殊路段的应用

泡沫轻质土是近几年一种由国外引进的新型轻质材料,采用泡沫轻质土对软基路段进行重新回填,可确保路基的稳定.文中结合广东某高速公路泡沫轻质土路基回填工程,介绍泡沫轻质土在高等级公路特殊路段的设计方案、泡沫轻质土施工技术及注意事项.     

预应力锚固区加载过程的非线性有限元分析

文章综合考虑混凝土、锚垫板和箍筋的材料非线性本构特性,探讨预应力锚固区加载破坏模式的发展过程,以确定其受压极限状态和极限承载力,为锚固区的工程设计提供参考。采用现有计算软件对锚固区的加载过程进行了三维模型的非线性有限元分析,其计算结果与实验结果符合较好,由此得到锚固区破坏模式发展和受压极限状态的初步规律。同时,对分析中所采用的混凝土本构模型进行讨论,分析结果显示,混凝土受高轴向应力时,本构模型如何恰当地反映混凝土横向膨胀变形是一个关键,如果混凝土的横向变形偏小,将导致计算得到的横向箍筋应变不足,其作用无法充分体现。在分析研究中,需要改进混凝土本构模型以更好地模拟实际情况。     

新建公路路基对下部燃气管道安全影响研究

为了探明新建路基对既有天然气管道安全的不利影响,利用有限元方法建立了计算模型,分析管道壁厚、管道埋深、管道直径、埋土弹性模量、泊松比等5个因素对管道应力和变形的影响规律。结果表明:增大管道壁厚及管径或者适当加大埋深,均可减小管道应力和变形,而埋土弹性模量及泊松比这两个因素对管道应力和变形影响较小;当管道直径大于50 mm、管壁厚度超过10 mm以及埋深大于1.65 m时,可以满足管道强度安全要求。     

泡沫轻质土在工程建设领域中的新应用

论述了泡沫轻质土在梁桥拼宽及加固、拱桥荷载置换改造、轻型桥台台背回填、市政管道基坑回填和减少其他工程对轨道磁浮桥梁桩基的影响等工程领域中的新应用。实践证明:泡沫轻质土的轻质性、自立性、高强性、流动性等特性在工程建设领域具有无可替代的优势，不仅在上述领域的应用中取得了很好的效果，还可以被推广应用至城市人防等有积水或有毒气体的空腔回填等更多新兴领域。     

泡沫轻质土换填公路浅埋中厚层软土地基处理分析

依托广东省某公路项目，介绍泡沫轻质土换填的设计计算流程，提出泡沫轻质土换填方案不大于10 cm沉降标准，给出换填底面附加应力和采用高程数据抗浮验算的近似计算方法。沉降计算和抗浮稳定性计算与工程应用效果对比分析，验明泡沫轻质土换填在公路浅埋中厚层软土地基处理中技术上可行；与原设计水泥搅拌桩复合地基处理方案的造价对比分析，说明泡沫轻质土换填方案具备一定的经济优势。     

公路桥涵台背回填材料的离心模型试验研究

通过土工离心模型试验研究不同回填材料作用于桥涵台背土压力的分布状况和回填区表面沉降变形特征,从而优选出性能最佳的台背回填材料。首先,推导了台背回填问题的离心模型试验相似律;其次,进行了陶粒粉煤灰混凝土、粘性土、风积砂、砂砾和石灰土等几种材料的台背回填离心模型试验。研究发现:这些回填材料的压缩性由大至小的顺序为:粘土→石灰土→砂砾→风积砂→陶粒粉煤灰混凝土;轻质、高强度、低压缩性的陶粒粉煤灰混凝土的土压力和沉降变形最小;散粒体回填材料的施工压实度对回填区的表面沉降影响显著。结果表明:陶粒粉煤灰混凝土应用于桥涵台背回填工程具有明显的优越性,是一种值得推荐的台背回填材料。     

气泡轻质土在路基台背回填中的应用效果分析

以气泡轻质土为研究对象,总结了气泡轻质土在路基台背回填中的应用特征;同时借助现场监测数据,研究分析了气泡轻质土在路基台背回填中的受力及变形性能。结果表明：气泡轻质土作为回填材料,可以很好地解决桥头跳车现象;当工程中地基承载力不足时,可采用气泡轻质土作为回填材料,降低地基负载;台背土压力远大于台侧土压力;随着时间的增长,台背土压力和台侧土压力逐渐趋于稳定,最终满足地基承载力的需求。     

覆土波纹钢板拱桥施工过程的受力分析

基于一座实际的覆土波纹钢板拱桥,利用有限元方法建立了三维空间受力分析模型,采用现行公路规范的方法计算了不同覆土施工阶段的土压力荷载,对该桥覆土的施工过程进行了模拟,计算分析了覆土回填过程中关键截面变形和内力的变化规律。计算和分析结果表明,波纹钢板拱桥的各关键截面变形和内力随覆土回填过程发生较大变化,覆土初期拱两侧受到填土压力的挤压而下挠,同时拱顶处出现了反拱现象,且随覆土高度的增加拱顶处反拱逐渐增大,各截面的应力也均逐渐增大;覆土回填至拱顶之后,随覆土高度的增加拱顶处的反拱逐渐减小,同时拱顶拉应力也明显减小,整个拱圈趋于受压状态。因此,施工中应严格分层对称回填、压实,并应特别注意覆土回填至拱顶附近时结构的位移和应力变化。     

现浇泡沫轻质土在渠道挡墙中的应用

以四新大道(龙阳湖东路～龙阳大道)工程为例,通过对泡沫轻质土挡墙与悬臂式挡墙两种方案优缺点的对比,更好地验证了现浇泡沫轻质土在临港渠且无开挖条件、软土地基上建筑挡土墙的优势,并从浸水挡墙计算方法及泡沫轻质土的施工注意事项两个方面进行论述,为泡沫轻质土在工程中的运用积累了宝贵经验.     

软土地基台后回填EPS轻质混凝土沉降分析

基于软土地基上已建桥梁桥头过渡段经常存在严重的路桥沉降差现象,将EPS混凝土作为台后换填料来替换原来的回填宕渣填筑,可以有效地减小路桥过渡段的沉降现象。建立EPS轻质混凝土换填的有限元简化模型,拟计算路表沉降变形曲线,并与普通回填宕渣填筑的工后沉降进行对比分析,最后与结合现场实测结果比较。研究结果表明:采用EPS轻质混凝土换填可以减小桥台后路桥沉降差,延续混凝土整体性能良好的特点,有效地解决台后填筑物对旧桥桥台推挤严重的问题,缓解桥头跳车现象;另外,通过与一般回填宕渣填筑台后路基产生沉降做比较,EPS轻质混凝土有明显的优势。     

气泡混合轻质土变形特性三轴试验研究

为了研究气泡混合轻质土在复杂应力状态下的变形规律,在实验室开展了三轴试验研究。结果表明:(1)气泡混合轻质土的变形包括压密阶段、线弹性变形阶段、应变硬化和应变软化4个阶段;(2)围压对气泡混合轻质土的变形特性有显著影响;(3)根据应力水平可采用线弹性模型和理想弹塑性模型模拟气泡混合轻质土的变形特性。研究为气泡混合轻质土的工程应用奠定了基础。     

泡沫轻质土在高速公路软土地基处理中的数值分析研究

为提高软土地基上高速公路路堤的稳定性,减少地基的总沉降量及工后沉降量,常采用泡沫轻质土作为路基填料,以减少路堤的自重来达到上述目的。通过数值分析方法,研究泡沫轻质土的处理效果及变形特征,并与实测成果相比较,计算和分析均表明,采用泡沫轻质土处理软土地基,能有效减少地基的总沉降量及工后沉降量。     

钻孔灌注桩悬臂挡墙与泡沫轻质土拓宽路基技术

依托某高速铁路车站路基拓宽项目,研究悬臂式挡墙与泡沫轻质土填料拓宽路基结构变形特征和受力机理,对比新型路基拓宽结构与传统路基拓宽结构的优缺点。运用FLAC3D有限差分软件进行模拟,验证了模型的准确性。研究结果表明:悬臂式挡墙与泡沫轻质土结构拓宽路基后,既有路基与拓宽路基顶面沉降均较小,挡墙墙顶处水平位移最大,墙体发生绕墙底转动;路基结构具有更好的稳定性与承载性能,可广泛推广应用于路基拓宽工程中。     

钢筋混凝土直螺栓管片接头抗弯极限承载力的简化计算模型

为了研究盾构隧道混凝土管片中轴力对接头极限弯矩的影响,将螺栓连接的混凝土管片接头简化成梁模型,建立混凝土管片接头极限承载力的计算模型。基于弯矩作用下管片接头截面平面变形假定,推导管片接头截面力平衡和弯矩平衡表达式,建立受拉区螺栓应力与受压区高度和混凝土极限应变之间的关系。以北京地铁隧道和上海地铁隧道管片为例,分析轴力对混凝土管片接头极限承载力的影响,并研究管片接头的破坏方式。研究表明,地铁隧道管片接头的极限承载力随着轴力的增加而增加,将解析模型计算结果与有限元模型结果进行对比,验证了所提出计算模型的准确性。     

新建路基开挖换填对下方既有盾构隧道影响研究

依托南京市某市政道路上跨既有超大直径盾构隧道工程,分别采用二维梁-弹簧法与三维有限元法对路基开挖与回填等工况进行数值模拟,分析了不同工况下既有盾构隧道衬砌结构的受力与变形情况,并对其安全性进行评估.结果表明:新建路基换填采用轻质泡沫土的处理方式安全可行;既有盾构隧道结构受力及变形均在规范允许范围内;新建路基工程不会对下...     

盾构施工对航油管道的扰动效应

机场飞行区下施工容易造成上覆土体的沉陷,从而引起隧道上部埋置管道的局部下沉,并使管道产生较高的附加应力。通过对下穿盾构施工时所产生的土体下沉位移进行分析,探讨管道不同部位的沉陷分布规律计算模型;应用ABAQUS有限元软件对管道下盾构施工过程进行数值模拟,分别反映施加不同附加荷载情况以及不同管-隧相对位置下埋置管道力学状态改变。理论分析和数值模拟结果表明： 航油管道埋深较浅,管道呈受压状态且受飞机附加荷载影响应力增幅较大;管道与隧道的垂直间距过小,管道呈受拉状态而易引起受拉破坏。以安全评价方法为指标,可确定航油管道的临界埋深与管-隧间距。     

泡沫轻质土路基的适用性研究

文章结合实际软土地基公路工程,基于泡沫轻质土在公路工程中的应用现状,对采用泡沫轻质土填筑路基与采用一般预压、塑料排水板、水泥土搅拌桩处治地基进行了计算对比分析,计算内容包括沉降、稳定以及工程造价,并重点分析了泡沫轻质土路基相对于其他处理方式所表现出来的沉降、稳定特征,以及泡沫轻质土用于公路路基填筑的优缺点及经济适用性,根据分析结果有效指导了设计方案的制定,最大程度体现工程经济合理性。