风化碎石土填筑高填方路基的沉降变形规律

高填方路基的沉降是山区高速公路的主要病害之一,对于高速公路的安全与使用寿命起着重要的作用.以贵州省某强风化填料高填方路基为研究对象,研究分析了填筑过程中路基沉降变形规律,结果表明路基填筑逐渐完成过程中,路基沉降变形有一加速发展过程;路基填筑高度越高,沉降量越大;降雨加速沉降发展.     

地铁隧道长距离下穿高速公路施工扰动影响及控制技术研究

以某地铁双线盾构隧道下穿高速公路路基工程为研究背景,基于FLAC~(3D)软件建立下穿隧道三维有限差分计算模型,研究盾构隧道长距离下穿高速公路路基段施工对路基的扰动影响规律,并分析袖阀管注浆加固对路基变形的控制效果,得到合理的加固参数,基于现场实测数据分析了加固措施的有效性,研究结果表明:双洞隧道施工过程中路基最大沉降会由先行洞侧逐渐往后行洞侧隧道上方偏移,最大沉降值远超规范允许值,需采取有效路基保护措施;注浆加固对减小路基沉降效果较为明显,增大路基加固厚度对于控制路基沉降存在"极限值",当加固厚度超过极限值时继续增大加固厚度对路基沉降减小作用不明显,加固厚度10m为加固"极限值";隧道施工完成时路基沉降约14.55 mm,路基沉降在安全可控范围内。     

气泡混合轻质土在路桥过渡段施工应用中的沉降变形分析

基于数值模拟与现场实测,对气泡混合轻质土在路桥过渡段中的工程特性及沉降变形进行了分析,结果表明:路基沉降变形随着气泡混合轻质土容重的增大而呈线性增长,分层填筑厚度越大,沉降变形增长速率越快;沉降变形随气泡混合轻质土弹性模量的增大而逐渐减小;分层填筑高度对路基沉降变形影响较大,分层厚度越大,沉降变形越明显;建议气泡混合轻质土容重采用6kN/m3、弹性模量采用100MPa、分层填筑厚度采用0.5m;路基横断面的沉降变化呈"Z"字型,纵断面呈两阶段变化特征,最大沉降变形分别为20mm和25.8mm;工后实测结果表明,路基最大沉降量仅为46.3mm,且稳定沉降值均小于30mm,沉降变形控制效果良好。相关研究理论和工程经验可为类似工程提供参考。     

土工离心模型试验研究土石混合填料的沉降变形特性

以龙井沟高填方路堤作为原型,采用土工离心模型试验研究了土石混合填料在不同土石比、不同填筑高度和不同填筑工艺时填筑路基体内的沉降变形规律。研究结果表明:土石混合填料填筑体内的沉降变形随着填筑高度的递增,其沉降变形逐渐增大,分层沉降规律显著;土石比100∶0的土石混合填料填筑体最大沉降值出现在2/3填筑高度以上范围内。土石比30∶70的土石混合填料填筑体的沉降规律与土石比70∶30的一致,填筑体最大沉降值出现在1/3填筑高度以上范围内;填筑体沉降变形随着混合填料中石料含量的增加而减小;为满足土工离心模型试验的要求,土石混合填料的土石比应控制在70∶30～30∶70之间。填筑高度20m以下的土石混合填料建议不采用强夯工艺,以降低造价。土石混合填料填筑采用分层强夯工艺的沉降变形是分层碾压工艺的1/2,效果明显。     

基于D-P本构模型的某公路高填方路基沉降规律研究

高填方路基由于填筑高度大，控制沉降变形一直是工程难点，以贵州某高速公路4级高填方路基为依托，选取典型断面采用Abaqus软件建立计算模型，然后应用D-P本构关系对不同填高进行沉降变形模拟，以获取相应的沉降规律。研究结果表明:路基和地基的最大沉降量均随填筑高度增加而增大；路基中部沉降量最大，并向两侧逐渐降低，整体呈“U”性状。     

岩质斜坡地基上高填方路基变形特性研究

斜坡地基上的填方路堤已成斜坡地基上的填方路堤已成为山区高速公路路基的主要结构型式。高填方路基的沉降发展规律较一般路基有其自身的特征,即在高路堤荷载作用下,地基土中的应力状态发生变化,从而引起地基变形,出现路基沉降。基于此,本文以新建高速公路典型岩质斜坡地基上高填方路基为研究对象,深入研究了填筑过程中路基沉降变形规律,详细分析了其工后沉降特性。结果表明(1)剖面沉降总体变化较小,与路基填筑压实质量较好有关;(2)总体侧向位移量较小,位移变化呈增大→减小→逐渐趋稳的趋势。(3)路基施工阶段累积沉降较大,工后沉降阶段累积沉降局部有较大发展,但路基整体沉降发展较小。     

泥质软岩土石混合料弃渣路用性能研究

为了有效利用泥质软岩土石混合料弃渣作为路基填料,在土样基本工程性质试验的基础上,对不同含水率的土样开展了膨胀率试验及大型固结试验,通过对现场不同路基填筑工艺的试验和数值计算模拟可知,不同初始含水率条件下,浸水4昼夜后土样的膨胀率随初始含水率的增加先增大后减小;试样属于中压缩性土,最佳含水率时的试样压缩模量是饱和含水率的1.2倍;泥质软岩土石混合料弃渣填筑路基的松铺厚度宜控制在40 cm左右,填料粒径不大于260 mm,按照试验推荐工艺可以达到高速公路及一级公路1.5m以下路堤的压实度标准.     

基于连续-粒子耦合的济青高速公路拓宽路基沉降及处治措施研究

本文针对高速公路改扩建新旧路基变形沉降问题,采用连续-粒子耦合数值模型,连续、粒子网格区域分别采用有限单元法和粒子法进行模拟,编制计算程序,建立新旧路基断面计算模型。研究结果表明:拓宽路基新填筑路基土材料的竖向沉降较大,而向远离新旧拼接界面方向上路基土的沉降逐渐增大,且沉降深度逐渐加深,采用土工格栅能有效降低拼接路基图沉降。依托工程中采用水平分层、分段填筑、分层压实以及铺填土工格栅施工方法,有效降低新建路基的沉降。     

路基沉降与稳定性的同步计算分析

基于Biot固结理论和强度折减思想,利用快速拉格朗日差分法,对高速公路路基沉降和稳定性进行实时同步数值分析。结果表明,施工期随着填筑高度的增加,地基沉降呈线性增大,路基边坡的安全系数逐渐减小;道路营运期,随着孔隙水压的消散,固结沉降累积最终趋于稳定,边坡的安全系数在施工完毕初期为最小。     

海砂回填路基沉降变形分析

为了深入了解海砂回填路基的沉降变形规律,更好地利用海砂修筑路基,结合海砂工程特性,构建有限元模型,分析了软土地基条件下填筑速率、压实度、换填厚度及地下水位对海砂回填路基沉降变形的影响规律。研究结果表明:填筑速率对路基和土基均有影响,填筑速率越大,路基总沉降、工后沉降、差异沉降及土基沉降也越大;路基沉降与压实度大致呈线性关系,路基沉降量和差异沉降均随压实度的提高而减小,这说明增大压实度能够改善路基自身变形,提高路基承载力,减小不均匀沉降。与粉质黏土路基相比,海砂用作路基材料能够减小地下水的不利影响,减小沉降量,增强路基承载能力。     

尾矿渣路基包边土厚度研究

结合鹤大高速公路及辉白高速公路利用铁尾矿渣填筑路基实践应用过程中,针对尾矿渣路基包边土的厚度选取的问题,采用数值模拟的方法,以comsol软件建立了有限元简化模型,改变包边土的厚度,分析其变化对应于尾矿渣路基竖向应力、沉降以及路基结构稳定性的影响规律。结果表明:包边土的厚度变化对于路基的竖向应力以及沉降的影响程度较小,路基填高的变化反而对应力及位移影响程度较大;此外,低填方路基的包边土厚度对抗滑稳定性影响较小,而高填方路基的包边土厚度为1. 0~1. 5 m时,出现KS小于规范值,存在潜在的滑动破坏。     

泡沫轻质土路堤底部基底压力分布特征及影响分析

泡沫轻质土是近几年广泛应用于高速公路路堤填筑等方面的一种新型轻质材料。考虑到泡沫轻质土路堤填料与传统路堤填料之间较大的差异性,结合广佛江一期试验段现场监测资料,采用数值分析方法对不同弹性模量下泡沫轻质土路堤底部基底压力分布特征进行了研究。结果表明:随着泡沫轻质土路基浇筑高度及弹性模量的增加,基底压应力分布不均匀性逐渐增加,所受拉应力及弯矩也逐渐增大;地基底面最大沉降及差异沉降量随着路基弹性模量增大逐渐减小,趋向于整体下沉。     

土石混填高路堤沉降变化规律的数值模拟研究

用数值模拟方法研究了不同土石比和压实度的高填方路基沉降变化规律和影响因素,并对以重庆涪丰石高速公路石院子40m高填方路基沉降进行了分层沉降观测,并与数值模拟计算结果进行了对比,结果表明:土石混填高路堤的土石比对沉降有重要影响,石的比例越大,沉降越小,一定含石量对减小路基沉降有利,压实度越大,路堤沉降越小,工程中可以采用分层强夯或用冲击压路机分层压实来提高高填方路基的压实度,从而减小沉降。研究成果对山区公路高填方路基施工方法优化和减小沉降有一定的参考应用价值。     

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。     

山区高填路堤沉降特征研究

针对山区高速公路高填路基易产生不均匀大沉降的特征,以西北地区某山区高速公路为对象,结合现场实测数据和有限元法对不同高填土路基沉降影响因素进行分析,获得高填路基的沉降变化曲线。研究结果表明:山区高填路基结构在路基中线位置处产生最大沉降量,沉降量由中线向两侧呈对称分布,表现出中间大两头小的凸形结构;随着路基高度的增加,回弹模量减小,填料容重增大,路基沉降量增大,不同路面结构对路基沉降变化影响并不大;在实际施工过程中,当路基、底基层沉降完成后,对已完成的底基层和基层结构进行补充后再填筑基层,产生的沉降要更为合理。     

云母片岩风化土路基填料湿化变形研究

为解决云母片岩强风化土路基填料难以压实和浸水湿化变形问题，通过现场试验，优化云母片岩强风化土路基填筑结构，采用灰色理论模型对新型路基工后沉降进行预测，并通过三轴湿化试验，分析风化土路基填料的湿化变形特性。结果表明:提出的“三夹二开山石渣”新型路基结构能够达到路基填筑要求，且路基长期变形预测满足高速公路沉降控制要求；随着初始有效围压的增大，风化路基土的强度及变形指标均呈递增趋势，而增大干密度能有效削弱外界水对风化土的劣化作用；建立的风化土路基填料湿化变形规律经验公式，与试验结果吻合较好。     

基于动力特性的高速公路路基填筑技术

通过将路基沉降观测、动力特性分析与路基填筑同步进行,利用路基沉降观测数据和动力特性分析结果进行路基填筑质量控制,并选择施工设备和施工工艺.实践表明:该施工方法可杜绝或有效减少高速公路使用期的路面深陷、深度裂缝及滑坡等病害.     

基于有限元的软土路基沉降影响因素分析

为研究不同因素对软土路基沉降的影响,运用有限元软件建立软土路基截面数值模型,模拟分析了软土路基填方高度、填筑速率、排水桩间距及真空压力对路基竖向沉降的影响。结果表明:①随着填方高度的增大,路基沉降不断增大,实际工程中填方高度不宜过大;②随着填筑速率的增大,软土路基沉降不断增加,填筑速率为0.5 m/7d最为理想;③路基的沉降时间随着排水桩间距的增加而逐渐增大,间距为1 m时路基沉降最快达到稳定状态;④随着真空压力的增大,软土路基沉降逐渐增大,真空压力选取80 kPa路基最为稳定。     

基于FLAC3D的桩网复合地基路堤施工变形模拟分析

为研究软土地基路堤施工时路基的变形特性,以九江绕城高速公路A1标段经桩网复合结构处理的深厚软基试验段为研究对象,运用有限差分软件FLAC3D对此进行模拟分析。计算结果表明:路基表面与桩体沉降随距路基中心距离增大而减小,路基表面水平位移随距路基中心距离增大而先增大后减小;最大水平位移位置随填土高度的增加向路基中心方向偏移,填筑结束时在距坡脚3 m处附近;桩网复合地基能较显著控制路堤填筑时路基变形情况。     

路堤荷载作用下水泥土搅拌桩复合地基变形监测研究

以南京市六合区境内新建一级公路K2+220～+540试验段为依托,对高填方路堤情况下水泥土搅拌桩复合地基的沉降变形和侧向变形开展现场监测;深入分析相关监测数据,得到路基填筑作用下水泥搅拌桩复合地基变形特性。结果表明：复合地基分层沉降和土层压缩量随着深度增大而显著减小,填筑期间沉降速率相对较快,持荷期间沉降速率相对趋缓,路基侧向变形沿深度增加而减小。