不同路用泡沫混凝土结构形式对路基处理效果研究

以某工程为例,采用FLAC3D数值模拟软件,对采用路用泡沫混凝土置换路堤处理效果进行了分析研究,并提供了3种不同的泡沫混凝土置换方案,得到以下结论:方案1置换路堤中心处位移较大,相对方案2来说,其他2种方案路面沉降较为均匀。路用泡沫混凝土作为一种新型轻质换填材料,在路堤换填减少沉降方面是切实可行且有效的;采用泡沫混凝土置换路基能够减小路基中心和路基坡脚沉降量分别达45%和35%以上。研究结果可为相似工程中泡沫混凝土的使用提供参考和借鉴。     

强夯施工参数对路基加固效果的影响

以某高速公路路基加固为例,利用数值分析软件,分析了锤底半径和夯击能量对土体竖向位移、竖向应力、地表位移以及夯坑体积的变化特性的影响,得到下述结论:锤底半径的变化主要影响0～3 m土体深度范围,1.25 m和1.5 m锤底半径相对于1.0 m锤底半径时,地表峰值应力分别减小18.5%和37.0%;随着锤底半径的增大,地表最大位移依次减小,且不同锤径对应的夯击影响区基本为锤径的1.2～1.3倍,而锤重不影响地表变形范围;随着锤重的增加,土体位移依次增大,且不同锤重的深度影响区均在6.0 m左右,土体竖向应力也增大,且锤重的变化对竖向应力的影响主要在3 m深度内;夯坑体积随锤径和锤重增大分别呈现出线性减小和线性增大的变化。     

泡沫轻质土用于高填涵洞顶部换填的应用研究

采用泡沫轻质土对高填涵洞顶部填土进行置换,可减少高填涵洞涵顶和涵侧土体的沉降差,抑制附加应力的产生,从而降低涵洞病害的产生。综合分析泡沫轻质土的工程特性及高填涵洞的病害特征,结合室内试验分析泡沫轻质土应用于高填涵洞减荷的作用机理,最后依托某高速公路盖板涵改造工程开展泡沫轻质土用于高填涵洞顶部换填的应用研究。     

不同堆载形式对邻近既有桥梁桩基的影响

采用数值方法研究了不同堆载分布宽度和高度对邻近桩基的水平位移、应力以及弯矩的影响,结果表明:不同堆载分布宽度基本不会影响桩底水平位移;随着堆载分布宽度增大,桩身水平位移不断增大,在地面以上部分桩身水平位移基本一致,而在地面以下部分,桩身水平位移从桩底到地面基本呈线性增大;不同分布宽度堆载对桩身水平应力作用规律基本相同;不同分布宽度堆载对桩身弯矩影响基本相同。堆载高度对左右桩的竖向位移影响规律不同;对于邻近堆载体的桩基,堆载会影响整个桩身水平位移,随着荷载的增加,桩身水平位移整体呈现增长趋势,且最大值基本分布在顶部,位移方向水平向右,同时堆载还会影响右侧整个桩身水平位移。研究结果可为分析桥梁桩基稳定提供参考。     

堆载宽度对邻近桥梁桩基的影响

采用数值方法对堆载土体对邻近桩基的水平位移、应力以及弯矩进行模拟分析。结果表明:不同分布宽度堆载基本不会影响桩底位移,且位移主要发生在地表上侧桩身。随着堆载分布宽度增大,桩身水平位移不断增大,在地面以上部分桩身水平位移基本一致,而在地面下部分,桩身水平位移从桩底到地面基本呈线性增大。不同分布宽度堆载对桩身水平应力作用规律基本相同,即从桩底到桩顶,应力先增大到峰值后回落,应力最大值区间基本在-5～-15m范围内,且随着堆载宽度的增加,桩身最大水平应力逐渐增大,但增大速率逐渐减缓。不同分布宽度堆载对桩身弯矩作用规律相同,堆载在不同宽度时对桩身弯矩影响最大位置在地表以下标高-2m附近。     

CFG桩联合泡沫混凝土处理桥头跳车问题研究

主要研究了软土地基中的桥头跳车问题,结合天然地基和CFG桩复合地基以及CFG桩联合泡沫混凝土地基的数值模拟分析,得出了3种工况下路基的沉降变化规律,同时明确了CFG桩联合泡沫混凝土处理桥头跳车问题的有效性。天然地基工况下的最大工后沉降为22.5 cm,不符合规范要求,CFG复合地基的最大工后沉降为6.2 cm;天然地基工况的沉降最大值位于路基顶面,CFG桩复合地基工况位于地基与路基的交界面。采用泡沫混凝土进行台后15 m范围内的换填后,减小了台后的差异性沉降,15年后最大工后沉降为3.61 cm,有利于治理桥头跳车问题。     

轻质气泡混凝土在某填方路基边坡设计中的稳定性分析研究

以某公路填方路基边坡工程为背景,选取3个危险路基断面,结合数值模拟、稳定安全系数计算及现场监测分析,轻质泡沫混凝土路基设计方案的安全性,结果表明：路基水平位移变形数值分析及监测结果基本一致,危险断面路基外侧位移从顶部至底部呈先增大后减小的整体规律,最大值位于距路面6 m左右位置,两者结果相差约0.1～0.2 mm;路基竖向位移监测数据（60 d）变化呈先缓后增再趋稳3个阶段,随着地基土固结完成,路基沉降基本趋于稳定;考虑两种破坏形式下,3个危险断面路基安全系数均大于等于规范要求,证明该轻质气泡混凝土路基稳定性较好。     

肋板式桥台填土期间的土压力和桥台位移的现场试验研究

对先施工肋板式桥台后施工路堤填土的施工工艺下桥台的土压力和水平位移进行了现场测试,测试结果表明：桥头区填土施工过程中,填土对桥台施加的土压力较大,在静止土压力附近甚至大于静止土压力,桥台会产生明显的水平位移;在桥头区填土内分层铺设土工格栅,能有效减小土压力相对增量比λ和桥台水平位移。     

盾构开挖引起邻近单桩水平向变形解析研究

为了探索邻近桩基在盾构开挖下水平变形规律，提出了一种邻近桩基水平向受力变形响应的解析方法。首先，基于Loganathan公式获得周围土体在隧道开挖影响下的自由位移，将既有桩基简化成欧拉梁，桩-土相互作用采用Kerr地基模型，建立既有桩基水平向受力平衡方程，从而获得单桩水平变形解析解。通过与有限元GEPAN数据对比，验证了该方法的合理性；与既有的理论解析对比，该方法更贴近有限元GEPAN数据。参数分析表明：增大盾构隧道埋深会致使桩基水平向最大变形位置深度增大，同时会引起桩身最大位移增大；桩基水平向变形响应会随着地层损失比增加而逐渐增大；桩基水平向位移会随着桩基与隧道水平距离的增大而减小，但桩身产生最大水平位移处埋深会随之减小。     

新建王府酒店对既有地铁隧道的变形影响分析

以深圳市蛇口南水步行街北侧新建王府酒店为例,运用ANSYS有限元软件建立模型,研究了王府酒店建成后对其下方既有地铁隧道安全性的影响,同时就王府酒店建成后邻近既有地铁隧道水平、竖向位移影响的特征进行了分析.结果表明,王府酒店建成后对既有地铁隧道位移的影响明显,但影响程度满足要求;王府酒店建成后对既有地铁隧道的影响程度随着隧道距基坑中心距离的减小而增大;王府酒店建成后既有地铁隧道左、右线与基坑中心相对位置的不同对隧道的水平、竖向位移影响不同;王府酒店建成后同一隧道断面顶部的竖向位移大于侧部和底部,而侧部的水平位移大于顶部和底部.     

路用泡沫混凝土不同置换形式下路基变形研究

由于路用泡沫混凝土质量轻,可有效减轻路基在自重应力作用下的沉降位移,而泡沫混凝土不同置换结构形式对路基的沉降位移影响不同。以某高速公路工程为依托,借助FLAC^3D数值模拟软件,分别对凸字形、倒梯形及倒台形等3种泡沫混凝土置换结构形式进行数值计算,并对路基中心处及坡脚处进行位移沉降分析,得出以下结论：使用路用泡沫混凝土填筑可有效减小路基沉降位移,且路基埋深越大,处理效果越好;3种结构形式中,倒梯形和倒台形处理效果优于凸字形置换形式;凸字形置换形式接触面积较大,最大沉降位移影响范围和自重应力均匀分布于接触面下,倒梯形和倒台形置换形式的接触面积较小,基底出现应力集中现象,使其最大位移沉降影响范围向坡脚处扩展。     

城市下穿隧道深基坑稳定性研究

以城市下穿隧道深基坑为研究对象,运用FLAC3D软件对基坑开挖和支护结构与周围土体的共同作用进行数值模拟试验,研究了基坑围护结构和内外土体的受力变形特征。研究结果表明:基坑外地表最大沉降量发生在距离基坑一定距离处,且随开挖深度的增加最大沉降位置远离基坑处,沉降量明显加大;基坑开挖期间地下连续墙竖向位移变化不大,主要为侧向变形;坑底土体的隆起值随开挖深度的增加呈非线性增长,但回弹增量有减小的趋势;随着开挖深度的增加,在靠近基坑越近的地方深部土体水平位移越大。     

陡坡桥梁桩基水平承载特性分析

本研究以某陡坡桥梁桩基为研究对象,建立了倾斜荷载作用下桩基的有限元模型,分析了荷载加载顺序、荷载类型、桩身弹模和土体主要力学特性等因素对陡坡桥梁桩基水平承载特性的影响规律。研究结果表明:施加竖向荷载会增加桩顶水平位移和桩基内力,竖向荷载对桩顶水平位移的作用机理应同时考虑“P-△”效应和桩周侧向的土压力效应。本研究提出了坡顶荷载-桩身最大弯矩关系的三阶段特征,揭示了土体黏聚力、内摩擦角和弹性模量均与桩顶水平位移呈递减关系。该研究成果可为山区陡坡桥梁的设计与施工提供参考。     

降雨条件下明挖隧道回填土的堆载稳定性分析

对于覆土明挖隧道,回填土的堆载稳定性是评价隧道整体稳定性的关键指标之一。以徐州某临坡明挖隧道为研究对象,通过MIDAS GTS NX软件建立隧道回填土边坡计算模型,计算开挖隧道结构与坡脚所处不同距离时,施工隧道上覆盖填埋土体厚度、降雨环境等条件影响下的覆盖土体边坡位移量。计算表明,距离坡脚较远处开挖隧道,边坡水平位移量较大,且在坡脚和坡顶处的竖向位移较大;随着人工填土厚度的增加,边坡的水平位移和竖向位移皆变大;降雨后土体在水平和竖直方向的位移皆变大。工程中应重视雨季施工回填土堆载的稳定性监测,做好相应预防措施。     

浸水高填方路堤变形性状模型实验研究

通过室内模型实验对高填方路堤在浸水情况下的变形特性进行研究,探讨了水位高低、路堤高度、加筋、填料性质等因素对浸水高填方路堤侧向变形和竖向变形的影响.实验结果表明:高水位时路堤的侧向位移和竖向位移比低水位时显著;浸水高填方路堤的最大侧向位移一般发生在填土层高度的25%~35%处;加筋能有效地减小浸水高填方路堤的侧向位移和竖向位移,起到防止路堤填土层底部开裂和提高路堤稳定性的目的.     

浸水高填方路堤变形性状模型实验研究

通过室内模型实验对高填方路堤在浸水情况下的变形特性进行研究，探讨了水位高低、路堤高度、加筋、填料性质等因素对浸水高填方路堤侧向变形和竖向变形的影响。实验结果表明：高水位时路堤的侧向位移和竖向位移比低水位时显著：浸水高填方路堤的最大侧向位移一般发生在填土层高度的25％～35％处：加筋能有效地减小浸水高填方路堤的侧向位移和竖向位移，起到防止路堤填土层底部开裂和提高路堤稳定性的目的。     

考虑临近道路施工过程的在役桥墩墩顶位移演变规律研究

针对临近道路施工会通过改变在役桥墩桩基础桩-土界面的接触应力分布从而影响在役桥墩的墩顶位移特征这一问题,以重庆轨道交通3号线某在役桥墩为工程背景,利用有限元软件ABAQUS建立了描述临界道路建设过程中地基-基础-桥墩相互作用的三维数值模型,基于此模型分别研究了道路开挖、铺筑及运营对墩顶水平、竖向位移的影响.研究结果表明:路基开挖后,随着开挖深度(H)增加,墩顶水平位移会不断增大,墩顶竖直沉降则会不断减小,随着道路至桥墩边缘距离(L)的增加,墩顶水平位移不断减小,竖直沉降反而不断增大;道路铺筑后引起的桥墩顶部水平位移较路基开挖有减小趋势,竖向位移却有增大趋势;新建道路在后期运营中,交通荷载引起的桥墩顶部水平位移相对较小,而竖直沉降较道路施工引起的位移明显增大;在得出的墩顶水平位移随开挖深度的变化曲线中,墩顶水平位移从靠近道路到远离道路的转折点在道路施工中有所变化;在路基开挖中,当开挖深度约为1.8m时,墩顶水平位移方向发生变化;在道路铺筑中,当开挖深度约为2.6 m时,墩顶水平位移方向发生变化;在后期运营中,当开挖深度约为3.1m时,墩顶水平位移方向发生变化.     

传力杆对水泥混凝土路面的影响

针对水泥混凝土路面常见的破坏形式,在路面接缝处设置长度为0. 41m的传力杆,通过模拟水泥混凝土路面设置传力杆与不设置传力杆,研究路面受荷板与相邻不受荷板在受力与竖向位移上的区别。结果表明:在标准轴载作用下,设置传力杆能够减小约受荷载板14%的竖向位移、10%的层底最大压应力,能够减小荷载作用的影响范围的大小;未受荷板能够有效地接收到相邻受荷板传递的力,而引起自身竖向位移以及应力变化;设置传力杆后,随着荷载的增大,相邻未受荷板的压应力、竖向位移均随着荷载的增加呈线性增加,可见传力杆对水泥混凝土路面板分散受力有积极作用。     

利用EPS混凝土和气泡混凝土轻质材料处治桥头跳车应用技术研究

结合某工程两座桥分别采用EPS泡沫珠混凝土、气泡混凝土换填技术处治桥头跳车的工程实例,对其处治理念、处治方法和数据监测结果进行了介绍,并对其施工工艺、工期、处治效果和经济性等方面进行了综合对比分析。分析结果表明,利用气泡混凝土换填技术处治桥头跳车效果显著,应用前景广阔。     

路基填筑土体参数对邻近桩基位移变化影响分析

以实际工程为例,采用数值模拟方法,分析路基填筑对临近桩基变形影响,并分别考虑填筑土的压缩模量、内摩擦角、粘聚力和桩体的弹性模量对桩顶沉降和侧向位移的影响,得到以下结论:桩身整体发生沉降,最大值为2.5 mm,桩体整体向右侧变形,桩顶水平位移最大,最大值为45.8 mm,且随着桩深的增加,其侧向位移逐渐减小;增大填筑土的压缩模量、内摩擦角、粘聚力和桩体的弹性模量均可减小桩顶侧向位移,且效果依次降低,对于桩顶沉降位移,通过增大上述4个参数后,其减小效果不明显;增大填筑土的压缩模量、内摩擦角对减小桩顶沉降效果明显,在工程上可以合理利用。