侧填荷载对涵洞地基承载力的影响

为了确定涵侧填土对提高高填方涵洞地基承载力的作用,结合基底土体的受力特点进行分析,推导了普朗特尔和普朗特尔-雷斯诺极限承载力公式。根据相似原理设计了不同涵侧填土高度的室内模型试验,模拟粉质粘土地基受荷变形直到破坏的过程,由荷载-沉降曲线测得不同填土高度的极限承载力,并对填土临界高度问题进行了分析;同时对比了按照《公路桥涵地基与基础设计规范》和《建筑地基基础设计规范》以及经验公式计算的值与实测值的误差。结果表明:随着侧填土高度的增加,地基承载力明显提高,但提高速率为非线性,先从18.4%增加到36.83%,然后减小到8.91%;计算临界高度内的地基承载力时,不仅要考虑选取合适的计算公式,还应考虑不同试验方法所提供的计算参数的影响。     

地基处理深度对高填方涵洞地基承载力和沉降量的影响

为了研究地基处理深度对高填方涵洞地基承载力和沉降量的影响,根据规范采取一定措施消除了黄土的湿陷变形,通过Midas GTS数值模拟的手段,研究了地基处理深度对高填方涵洞地基承载力和沉降量的影响以及涵顶土压力的变化规律,得出了能指导此类涵洞设计的实用结论。     

涵周土特性对高填方涵洞涵顶垂直土压力及变形特性影响的数值分析

为探明涵周土特性对高填方涵洞涵顶土压力及沉降特性的影响,基于数值仿真模拟,分析了不同涵顶填土模量、涵侧填土模量、地基土模量等因素对高填方不同结构型式涵洞涵顶土压力及其变形特性的影响,并结合计算结果提出相关的工程技术建议。研究结果表明:(1)随着涵填土模量E与涵侧填土模量Et的增大,涵顶垂直土压力σz、涵顶垂直土压力集中系数Ks及涵顶内外土体沉降差δ均呈现逐渐减小趋势,且涵侧填土模量Et较涵顶填土模量E影响更大;当涵侧填土模量大于涵顶填土模量的2倍时,Ks值可比二者相等时平均降低15%左右;(2)σz和Ks值随着地基土模量Ed的增大而增大,说明并非地基强度越大对高填方涵洞结构受力越有利,因此,当地基土质较差不能满足地基承载力要求而需采用地基处理时,应注意增大地基土模量对涵洞结构带来的不利影响;(3)涵洞结构断面不同,涵顶填土的沉降变形及垂直土压力σz变化规律也不同,在高填方涵洞设计中,应掌握不同断面型式涵洞各位置处的受力变形情况以及最不利点位置,合理选择涵洞断面结构型式。     

西攀高速公路昔格达地层地基承载力试验分析

通过现场地基压板静载荷试验，并考虑昔格达地层特殊的工程性质，得出了昔格达地层作为浅基础的地基的容许承载力和极限承载力以及地基变形模量。     

高填土大跨波纹钢管涵有限元力学性能分析

结合依托工程,对高填土大跨波纹钢管涵采用有限元进行力学性能分析,并讨论了不对称填土、地基不均匀沉降等不利因素对波纹钢管涵应力和变形的影响。结果显示,波纹钢管涵变形和应力随填土高度的加大不断上升,但上升趋势逐渐减小,土-拱效应明显;管涵的力学行为受不对称填土的影响较大,结构变形和应力受地基不均匀沉降的影响较小,波纹管涵结构两侧对称填土要求较高,但其适应高填方及地基变形的能力较强。     

山区高等级公路涵洞基础的设计

山区高等级公路高填方涵洞设计中遇到的主要是基础承载力不足的问题。在晋焦线等多条高等级公路的设计中．采用多种设计方案进行比选，发现应用整体式基础能够使涵洞对地基承载力的要求减少40％。从而减少了加固地基的费用，而且可以利用当地现有的建筑材料，减少了工程造价。     

圆形浅基础地基极限承载力理论公式的改进

针对已有圆形浅基础地基极限承载力计算方法的假定条件、计算方法、屈服准则等的适应性特点,对圆形浅基础地基极限承载力的解析解进行了研究.假定地基整体剪切破坏面形态呈Prandtl-Reissner经典理论滑动面形状、地基土体破坏时为不变形的刚塑性体,且破坏面均服从Mohr-Coulomb屈服条件,根据刚塑性体的静力平衡条件,考虑破坏面上的摩阻力项,严格推导了圆形浅基础地基极限承载力的理论解,并与Vesic半经验公式以及其他解析解进行了对比,对比结果表明:考虑破坏面上的摩阻力σtan(φ)项能使承载力系数Nc和Nq提高,但二者随内摩擦角的变化规律有差异;本文理论解与Vesic半经验公式以及其他解析解相似,是对圆形浅基础地基极限承载力计算方法的进一步改进.     

高填土涵洞的基础设计

高等级公路高填土涵洞的设计，关键是基础的设计，由于填土较高，基础所承受土的重力、上压力都较大，地基承载力很难满足要求。本文提出了高填土涵洞整体式的基础设计和地基处理方法。     

方形浅基础地基极限承载力公式的改进

针对已有方形浅基础地基极限承载力计算方法的假定条件、计算方法、屈服准则等的适应性特点,对方形浅基础地基极限承载力的解析解进行了研究。假定地基整体剪切破坏面形态呈Prandtl-Reissner经典理论滑动面形状、地基土体破坏时为不变形的刚塑性体,且破坏面均服从Mohr-Coulomb屈服条件,根据刚塑性体的静力平衡条件,考虑整个被动区的极限平衡,严格推导了方形浅基础地基极限承载力的理论解,并与Vesic半经验公式以及其他解析解进行了对比,对比结果表明:考虑整个被动区的极限平衡能使承载力系数Nc和Nq提高,但二者随内摩擦角的变化规律有差异;本文理论解与Vesic半经验公式以及其他解析解相似,是方形浅基础地基极限承载力计算方法的进一步改进。     

涵洞整体式基础地基土压力模型试验与数值模拟研究

在试验室采用1∶20比例模型试验和FLAC3D方法数值模拟,对涵洞分离式、整体式基础地基土压力分布进行对比研究。通过逐层填土、分级加载完成模型试验,同时采用同一模型进行FLAC3D数值模拟分析。两种方法互相印证,得出在低填土阶段,地基竖向应力小于涵洞两侧,随着填土高度增加,地基竖向应力大于两侧,由于涵洞和填土刚度差异形成应力集中,在横向上形成差异应力,造成沉降差。     

不同基础刚度下刚性桩复合地基性状的数值模拟分析

通过数值模拟方法,研究了刚性桩复合地基在两类常用不同基础下的变形以及承载特性.研究表明基础刚度对复合地基特性有很大影响,刚性基础和柔性基础下复合地基的承载及变形规律有很大的不同,刚性基础下桩体承载力能较为充分地发挥,而桩间土承载潜力则发挥较少;柔性基础下复合地基承载规律恰好相反.另外刚性基础下复合地基桩、土变形是协调的,满足目前常用的承载力及沉降计算方法的假设,但柔性基础下则变形不协调,因此将刚性基础下复合地基研究成果沿用到柔性基础将产生一定的误差.     

基础形式对深埋双孔钢波纹管涵承载特性的影响

依托某高填方路基斜跨深切冲沟工程实例,针对不同基础形式的高填土双孔钢波纹管涵的承载特性,通过有限元数值模拟,选取基础圆心角及刚度进行正交对比,分析管涵的应力分布及变形规律。结果表明：双孔钢波纹管涵相互作用、彼此制约,延管涵竖向轴线两侧受力非对称,在靠近相邻管涵一侧应力及变形均小于另一侧。当基础刚度一定,随圆心角θ增大,基础包裹管涵的区域增大,约束作用增强,管涵变形随之减小,应力呈减小趋势且分布更为均匀,有利于管涵承载。当基础圆心角θ一定,刚度改变时,填土约束作用最小,管涵应力整体较大,变形最大,混凝土基础的约束作用最强,管涵变形最小,但易引起局部应力集中,约束作用居中的灰土基础,具有较好的变形协调作用,应力较小且集中现象不明显,管涵变形可控、可知,圆心角θ=180°的灰土基础是较为理想的基础选型。     

管桩复合地基承载力验算方法比较分析

预应力混凝土管桩用于填土路基下或构造物基础下受力模式有所不同，不同的规范对这两种情况下地基承载力验算要求也有所不同。为此，对不同规范中关于管桩用于路堤或构造物基础下的承载力验算要求和方法进行了比较，并结合工程算例对计算结果进行了分析，认为填土路基下的管桩宜验算单桩承载力和加筋材料抗拉强度；用于构造物基础下的管桩应验算单桩承载力和单桩复合地基承载力，为此编制了专用的自动计算表格模板，提高了工作效率。     

公路填方路基粘性土地基承载力评价方法探讨

现有的规范对评价填方路基地基土承载力不够明确,公路填方路基属柔性基础,直接采用刚性基础的地基承载力评价方法是不符合实际情况的.选择贵州已经建成通车的高等级公路中典型的2段填土路基,通过室内土试验和静力触探试验获得地基土的基本物理力学指标,在参照<公路桥涵地基与基础设计规范>(JTG D63-2007)和<贵州建筑地基基础设计规范>(DB22/45-2004)等的刚性基础承载力评价方法的基础上,对填方路基地基土承载力进行了分析,提出了公路填方路基承载力评价思路.     

桩帽连梁支撑式路堤土拱机理数值分析

上覆硬壳层缺失的深厚软土地基中基桩由于侧向约束薄弱和受压杆稳定影响存在失稳风险。桩帽连梁结构增加了地基承载力和稳定性,已逐步应用于实际工程中,但目前对于桩帽连梁支撑式路堤荷载传递机理和土拱效应相关的研究较少。通过ABAQUS大型有限元计算软件建立不同填土高度下桩帽连梁支撑式路堤三维简化模型,对桩帽连梁支撑式路堤的沉降变形特性、应力分布规律以及荷载传递机理等进行分析。结果表明,高填路堤桩帽顶、地梁顶以及桩间土顶之间的填土均存在差异沉降,桩间土与桩帽地梁之间以及地梁与桩帽之间均会形成土拱,最终填土荷载主要由桩帽承担。路堤填土竖向应力沿深度存在峰值点,峰值点以上的路堤应力分布与填土自重规律基本一致,峰值点以下的路堤应力沿深度递减,且峰值点高度略低于实际的等沉面高度。     

路堤荷载下水泥土桩复合地基变形规律分析

利用有限元数值计算法,系统分析了填土高度、填土压缩模量、桩长以及桩体压缩模量对水泥土桩复合地基变形的影响。结果表明:填土高度和桩长对地表沉降、地基土侧向变形影响较大,是影响复合地基变形的主要因素;而填土压缩模量和桩体压缩模量的影响较小,是影响地基变形的次要因素。     

考虑土体重力时圆形浅基础承载力研究

针对圆形浅基础地基承载力,采用极限分析法上限定理推导出圆形浅基础地基承载力公式。公式推导过程中,考虑土体重力做的功,假定地基破坏模式服从普朗特尔滑动机构,通过研究土体发生无限制塑性流动时的外部功率与内能耗散率求解出极限承载力。计算结果表明:本文计算结果较参考文献计算值总体偏大,与实测值的误差控制在20%范围内,可为计算圆形浅基础地基承载力提供参考。     

长板短桩复合地基试验研究

通过对长板短桩复合地基处理深厚软基的方法在广东省内某高速公路中的现场试验,表明该方法能够显著提高地基的极限承载力,加快填土速度。填土期间地基中搅拌桩能有效约束深层土体侧向位移,但路基沉降速率较大;相对常规排水预压法,该方法可以减少沉降总量,但后期沉降速率收敛缓慢,对于减少预压时间和工后沉降作用不明显;试验区桩土应力比较小,且总体上体现出填土期迅速增大,预压期逐渐减小的特征。     

高真空击密法处理吹填土地基的效果分析

高真空击密法通过数遍的高真空排水结合数遍的强夯作用,可降低地基土的含水量和提高土体的密实度,从而达到提高地基承载力、减少地基工后沉降的目的,是一种新型的软土地基加固方法。文中结合唐山曹妃甸工业区吹填土地基处理工程实例,分析在高真空击密法处理吹填土地基过程中,地基土内部孔隙水压力的变化特性。     

基于可靠度的复合地基承载力研究

在工程建设中复合地基承载力影响因素较多,导致其可靠性存在众多不确定因素,通过建立数学分析模型,采用蒙特卡洛法对不同桩长、桩间距、填土高度等工况下的对复合地基承载力进行计算,确定复合地基承载力可靠度关键影响因素。分析结果显示,桩长、桩间距和填土高度对复合地基可靠度的影响均较大,当桩间距一定时,可靠度指标随着桩长的增加而增加;桩长一定时,随着桩间距的增加,可靠度指标呈现线性减小的趋势;桩长一定时,填土高度越大,目标可靠度越小。填土高度对目标可靠度的影响程度随着桩长增加而减小,随着桩间距增加而变大。