新老路基相互作用下山区公路拓宽工程的变形数值模拟

根据山区公路改扩建工程的特点,结合重庆某山区公路的改扩建工程,采用FLAC3D有限元进行数值模拟,对山区改扩建公路的路基横向变形规律、路基断面形式、路基边坡稳定性进行了研究。结果表明,随着路基拓宽的逐渐增加,老路基沉降变形和新路基的沉降量随之增大,随着新老路基结合部的移动,最大沉降点也随之移动。在新老路基结合的位置,沉降值达到最大;老路基一次荷载作用后,其拓宽宽度和沉降变形联系较小,沉降变形基本不变,随拓宽宽度的增大,沉降变形随之增大。随共同作用层的增大,差异沉降随之增大。在共同作用层设置土工格栅前后,施工期路基沉降量变化较小,运行期路基沉降量变化则比较明显。当具有较大变形量时,在土工格栅设置后,变形量有较大的降低。     

浅议桩承式加筋路堤的加固数值分析

新拓宽路基因新路堤自重应力产生不均匀沉降,从而导致路面开裂,和其它路基处理方法相比,桩承式加筋路堤具有施工工期短、对老路影响小等优点。通过有限差分软件,分析拓宽工程中桩承式加筋路堤在不同土工格室厚度、模量的情况下,对拓宽路基沉降及侧向变形的影响规律,总结出较为经济的土工格室参数,以对相关工程的建设提供一定的借鉴和参考。     

应用PFWD检测新老路基路面回弹模量

老路拓宽后在新老路基交界部分对应的路面将出现纵向裂缝,其主要原因为新老路基的回弹模量差异较大而引起新老路基的不协调变形导致,因此在老路拓宽过程中检测与评价新老路基、路面回弹模量是新老路基拓宽设计、施工中的关键环节。由于原有的测试方法比较笨重,因此结合交通部西部交通建设科技资助项目,通过便携式落锤弯沉仪(PFWD)对新老路基路面强度进行检测,得到PFWD在新老路基测试中的应用效果和不同新老路基之间的回弹模量差异。     

不同工程条件下新老路基不协调变形特征有限元分析

新老路基不协调变形是路基拓宽工程病害的最根本原因,充分掌握不同工程条件下不协调变形的特征是路基拓宽工程设计和新老路基接合部处治的基础.运用有限元软件,建立模型对各种不同工程条件下新老路基不协调变形的特征进行有限元仿真分析并得出结论.研究成果对道路拓宽工程中新老路基结合部处理有一定借鉴意义.     

应用PFWD检测新老路基路面回弹模量

老路拓宽后,在新老路基交接部分对应的路面将出现纵向裂缝,这主要是由新老路基的回弹模量差异较大而引起新老路基不协调变形所致,因此,检测与评价新老路基、路面回弹模量是新老路基拓宽设计与施工的关键环节.文中结合交通部西部科技项目,通过便携式落锤弯沉仪(PFWD)对新老路基路面强度进行检测,得到了PFWD在新老路基测试中的应用效果和不同新老路基之间的回弹模量差异.     

路基拓宽段差异沉降数值模拟

为研究高速公路路基拓宽段的差异沉降,利用FLAC3D软件研究了路基加筋、路堤高度、加筋层数、筋材弹性模量等因素对路基差异沉降的影响。结果表明,在新老路基拼接处设置土工格栅,可有效减小新老路基间的差异沉降;随着填筑高度的增加,路基的差异沉降明显增加;在路基拓宽工程中,铺设多层土工格栅可减少路基的差异沉降;随着土工格栅弹性模量的增加,也能有效地减少拓宽路基的差异沉降。     

不同拓宽条件下新老路基不协调变形特征分析

道路拓宽工程中,新老路基不协调变形是导致路基路面病害的根本原因。选取某高速公路拓宽路基的典型断面,建立二维有限元数值模型进行分析。分析了在不同的拓宽方式、拓宽宽度、地基强度、修筑方式等拓宽条件下,新老路基顶面不协调变形曲线形态的规律及不协调变形的典型特征,并阐述了上述拓宽条件对于不协调变形特征的具体影响。探讨了导致新老路基不协调变形的内在原因,并针对部分不协调变形特征提出初步工程处治措施。通过室内路基模型模拟路基拓宽所造成的新老路基不协调变形,所获结果与数值模拟分析吻合。     

台阶开挖技术在高速公路路堤拓宽中的应用及研究

对于高速公路拓宽工程必须采取有效的措施,减小新老路基的差异沉降,其中开挖台阶是新老路基结合部常用的技术措施之一。本文以京石高速公路涿州至石家庄段为工程依托,采用有限元方法分析了老路边坡开挖和加宽路堤填筑对老路及路基变形的影响,对高速公路拓宽工程台阶开挖的设计与施工具有指导意义。     

高速公路新老路基拼接的台阶开挖效果分析

对于高速公路拓宽工程必须采取有效的措施,减小新老路基的差异沉降,其中开挖台阶是新老路基结合部常用的技术措施之一。对5种不同的台阶开挖方式,采用有限元方法分析了老路边坡开挖和加宽路堤填筑对老路及地基变形特性的影响,对高速公路拓宽工程台阶开挖的设计与施工具有借鉴意义。     

钢塑格栅在高速公路拓宽工程中的应用研究

新老路基的拼接处是改扩建公路的薄弱部位,最容易沿着结合面出现破裂面,为此钢塑格栅加筋技术在新老路基拼接工程中应用广泛。为研究钢塑格栅加筋拓宽路基的处治方案及效果,结合京沪高速公路拓宽工程,对钢塑格栅在新老路基拼接中的应用进行研究,结果表明：钢塑格栅加筋拓宽路基可以改善新老路基拼接部位受力状况,根据工程实际情况在新老路基拼接处合理铺设钢塑格栅,可以有效抑制拓宽路基土体的竖向和水平位移,优化钢塑格栅的加筋效果。     

基于有限元模型的拓宽路基沉降规律分析

路基拓宽是目前道路领域中最常见的改建工程之一,在拓宽道路施工及运营阶段,容易产生不均匀变形而诱发各种道路病害.为了获得路基在拓宽后的变形状况,现运用通用有限元程序ABAQUS构建了路基拓宽模型.基于该模型,分析了道路地基顶面在拓宽工程影响下的沉降规律,并在此基础上分析了拓宽宽度、分层拓宽厚度及施工固结时间等因素对道路沉...     

深厚压缩层地基条件下既有高铁路基帮宽变形特性分析

为探究深厚压缩层地基上进行既有高速铁路无砟轨道路基帮宽面技术问题,结合某既有高速铁路路基帮宽实际工程,开展理论与数值计算分析。研究了帮宽荷载传递规律及附加应力分布及发展规律,通过合理选取数值计算参数进行了无砟轨道路基帮宽变形数值计算,并结合现场实测沉降数据分析,得到了帮填荷载作用下既有路基附加沉降分布规律。提出了以帮填宽高比作为帮宽设计控制参数。分析表明:帮填宽高比超过3.0以后,应加强帮宽部分地基处理。     

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。     

路基拓宽工程设计方法研究

针对路基拓宽工程的实际问题,基于大量实体工程调研和理论分析,从损坏类型和损坏机理出发,揭示了路基拓宽工程中的4种损坏模式,包括路基结合部剪切开裂、新老路面结合部弯拉开裂、老路基层顶面开裂和新路基层底面开裂,建立了以变坡率为设计指标的路基拓宽设计方法;并遵循变形协调与控制的基本思想,着重提出了路基拓宽工程处治措施的选择流程,继而采用有限元计算和室内模拟试验的方法,对新老路基结合面处治、拓宽路基填料及压实度控制、路基加筋、支档结构等多种处治措施的处治机理、效果和设计施工要点进行了总结。各项研究成果对路基拓宽工程中处治措施的选择、设计和施工具有重要的借鉴和指导意义。     

土工格栅对路基拓宽分层填筑变形的影响研究

以四川某省道拓宽项目为例,结合数值模拟试验及现场资料,对路基拓宽分层填筑下变形及土工格栅处治效果进行研究。FLAC3D数值模拟结果表明:地基对路基顶面竖向变形起主导作用,新路基对拓宽后路基顶面水平位移起主导作用。采取土工格栅处治的效果明显,加筋后路基和地基水平位移减小明显,道路变形更加协调。     

拓宽路基变形的流固耦合数值分析

以深圳市水官高速拓宽工程为依托,运用有限元软件ABAQUS对路基拓宽工程中的新老路基之间的差异沉降进行模拟分析,对拓宽路基在修筑阶段及工后运营阶段的变形特性、应力和孔压的变化进行研究,揭示拓宽路基差异沉降的规律和机理。     

盾构下穿对既有铁路路基影响的模型试验研究

为研究盾构隧道开挖对既有铁路路基的影响,基于相似比理论建立室内大型试验模型,模拟盾构开挖扰动作用下周围土层及既有铁路路基的受力变形过程。结果表明:模型试验能较好地反映盾构下穿对土层及地表线路的影响;盾构隧道轴线方向各土层土压力变化较两侧明显,其中在一倍洞径范围内土体是受扰动影响的重点区域;模型试验中盾构下穿开挖导致既有线路沉降变形呈近似线性,若增加埋深,既有路基沉降速度及沉降量将大幅降低。建议在盾构施工前对既有铁路的下穿段路基进行加固,确保行车安全。     

高填方路基拓宽工程差异沉降的数值分析

对于采用无砂混凝土小桩处理的高速公路拓宽工程,建立有限元分析计算模型,分析了采用无砂混凝土小桩处理的高速公路拓宽工程的地基及填方路基的变形性状,以及桩长变化对地基及填方路基沉降的影响,对高速公路拓宽工程具有一定的指导意义。     

增设跨线栈桥对既有铁路路基的影响分析

某电厂增设的栈桥,横跨电厂站既有铁路路基,栈桥桩基础位于站场铁路线之间。采用三维有限元模型对增设栈桥的施工期和使用期的不同工况进行了数值模拟,针对增设栈桥对电厂站站区既有铁路路基的影响,进行了计算分析和研究。研究结果表明:栈桥施工期和试用期,由于地基土应力的变化,将引起既有铁路路基发生一定的水平和竖向位移变形,但所产生的应力和变形对既有铁路路基的影响较小,能够满足既有铁路的安全运营。     

新老结构间超高性能混凝土拼宽接缝技术研究

北京路沂河桥采用老桥顶升2.57m后保留利用、两侧新建拼宽桥的建设方案。标准跨径30m的小箱梁与60m+60.69m的两跨预应力砼连续梁属于不同跨径、不同结构之间的拼宽,拼宽时需要采取恰当措施处理不等跨产生的位移差问题。在采用UHPC无缝拼宽时,需要对拼缝进行合理设计才能实现拼宽桥和老桥整体受力,经详细的分析计算,在纵向拼缝处铺装层选用10cm厚UHPC形成刚接,拼宽桥梁体内预埋门形钢筋,且老桥小箱梁植门形钢筋,使结构形成整体;纵缝上布置5mm不锈钢板及5mm橡胶板,铺装钢筋与UHPC内钢筋绑扎,使铺装层形成整体,橡胶板根据不同的受力特点设置不同的厚度,以适应桥梁不等跨产生的位移差。并对拼接结构进行现场足尺加载试验,试验结果与有限元分析结果基本吻合。