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。     

软土地区小型构造物路段纵向差异沉降控制技术研究

针对204国道盐城南段涵洞基底软基处理与相邻路基存在的差异沉降问题,提出纵向差异沉降控制技术,并以离心模拟试验和数值分析为研究手段,模拟了天然地基和水泥搅拌桩地基处理两种模型的沉降。研究结果表明:采用水泥搅拌桩处理涵洞基底软土的沉降量反而大于天然地基,因而建议以浅层换填处理为主,尽量避免深层处理。     

高填方涵洞地基处理范围的分析与计算

高填方涵洞不同于一般的结构物,对涵洞地基处理不当可能导致涵洞出现各种各样的病害。对涵洞地基处理时加固区与过渡区的刚度关系进行了理论计算。通过数值模拟,对涵洞地基处理进行了研究,分析了地基处理的宽度、深度对涵洞受力状态和沉降的影响。研究结果表明,涵顶土压力随地基处理宽度的增大而减小,并逐渐趋于稳定,随地基处理深度的增加呈非线性增大。实际工程中,涵洞地基处理宽度宜取2～3倍的涵洞基础宽度,地基处理的深度应以沉降作为控制指标,不应额外增加地基处理深度。     

轻型强夯机作用下的桥涵稳定性分析

为了检验在使用轻型强夯机夯实台背和涵背路基时的桥台和涵洞稳定性,采用ABAQUS有限元软件建立了桥台、三层桥台路基、涵洞和三层涵背路基的三维有限元模型,分别模拟轻型强夯机在桥台路基和涵背路基不同填土层沿纵向和横向夯击。结果表明:对于桥台来说,在不同填土层的同一距离处夯击时,桥台所受应力和位移随着填土层的增加而增加;对同一填土层沿纵向夯击时,桥台最大应力和位移均随着夯锤与桥台距离的增大而减小,沿横向夯击时随着夯锤到填土面中央距离的减小而减小;涵洞最大应力的变化规律与桥台基本相同。最后发现轻型强夯机作用下的桥台和涵洞稳定性满足要求。     

箱形涵洞空间结构应力分析与静载试验

涵洞是各级公路的重要组成部分,且数量众多,其中箱形涵洞因具有对地基承载力要求低、结构受力合理等优点,成为高速公路众多通道首选形式。文中通过对昌万(南昌瑶湖—万年峡岭)二级公路改建工程中一箱形涵洞的空间结构应力分析与静载试验,详细分析和论证了箱涵的受力特点与规律。     

钢波纹管涵洞力学性能现场试验研究

柔性、高强度的钢波纹管涵洞,不仅具有优良的适应地基与基础变形的能力,而且具有自重轻、运输方便、施工简单且施工工期短、造价低、对地基扰动小、对基础要求较低等优点,还具较强的抗拉、抗剪和抗疲劳能力,故其具有较为广泛的应用前景。文章通过对钢波纹管涵洞进行野外现场测试,从不同的角度研究了其力学特征,结果表明:钢波纹管涵洞的管顶、管侧沿着波形(断面)方向呈现出不同的应力应变变化趋势,波峰和波谷处以及内侧和外侧、切向和轴向的应力应变呈现出管顶与管侧相反的拉压变化规律。     

汕昆高速公路软土地基高填方涵洞基础设计

软土地基上设置高填方刚性涵洞时,面临结构物荷载过大而天然地基强度不够的问题。总结软土地基对结构物的影响以及涵洞基础常见设计方法,并以汕昆高速公路龙川至怀集段涵洞设计为依托,阐述位于软弱地基的涵洞设计原则,对软土地基及涵洞基础进行分析和计算,并指出涵洞基础设计应充分考虑基础形式及基础埋深。     

公路工程地基承载力设计方法分析

为了合理确定公路工程地基承载力,将公路工程地基承载力问题分为桥台与挡墙地基承载力、公路涵洞地基承载力、公路填方路堤地基承载力三类分别论述。通过分析提出的涵-土共同工作弹簧模型,认为极限地基承载力理论不适用于公路涵洞地基承载力设计,并建议性地提出了涵洞下地基承载力等于涵侧土体下地基承载力的设计原则和涵洞与两侧土体沉降差尽量小的验算原则。通过试验,对比分析了填方路堤地基沉降随荷重发展的规律及其与载荷板试验的区别,并提出了用分层总和法设计地基承载力的方法。     

不良地质下高液限黏土路基改扩建粉喷桩处治数值分析

为研究软土地基上含圆管涵高液限黏土路基改扩建差异沉降,通过室内试验及改良试验,分析高液限黏土作为路基填料的工程特性,确定路基结构,并利用ABAQUS软件建立软土地基上设置涵洞的高液限黏土路基改扩建模型,探究粉喷桩处理后不同填土加载高度下填土应力及路基沉降变化情况。结果表明,40%碎石改良高液限黏土满足路床(96区)填筑要求;随着填土加载高度的增加,周围土体会对涵洞产生应力集中,涵洞对路基有应力分散的作用;新路基的填筑会导致老路基的附加沉降;经过粉喷桩处理后,新老路基差异沉降为2.7 cm,软土地基处置恰当。     

公路涵洞地基处理有限元分析及工程应用

以广东大潮高速公路某涵洞工程为例,运用有限元分析软件MARC建立模型,分析了不同地基条件及填土高度作用下公路涵洞的力学特性;根据有限元分析结果,通过对比分析三种不同涵洞地基处理方式工况对涵洞的影响,综合考虑结构的安全性、合理性、经济性等因素,最终给定合理的涵洞地基处理方案,为其他同类型涵洞地基处理工程提供借鉴与参考。