含弱面岩质路堑边坡开挖坡角优化设计方法及应用

根据含软弱面岩质边坡的岩体结构特点,概化出含弱面岩质路堑边坡开挖坡角优化模型。建立了基于极限平衡方法的计算含软弱面岩质边坡最优开挖坡角的方法。将这种方法运用于某公路路堑高边坡的实践中,确定了影响其最优开挖坡角因素并确定了正交试验方案表,采用正交试验对各因素进行了敏感性分析,确定了该公路含弱面岩质路堑边坡的最优开挖坡角的合理取值范围,最后通过对该公路边坡实例的分析,证明这种计算模型作为一种计算最优开挖坡角简便途径的有效性和实用性。     

路堑边坡开挖稳定性及加固处治机理宏细观分析

高速公路深挖路堑形成的高大边坡稳定性问题,一直是公路建设中的重点风险源。以广东省江门市迎宾西路路堑边坡开挖及处治工程为背景,采用宏细观相结合的方法对边坡开挖及锚索加固处治机理进行分析。结果表明:①边坡开挖塑性变形区位移与接触力链发展方向显著相关,呈现沿坡面方向的链状发展规律;②边坡稳定性与坡体应力状况及局部区域应力发展变化密切相关,锚索加固的处治方案,可有效消除边坡体剪应变率贯通的剪切滑移面,边坡稳定性明显提高。     

基于二次响应面的震区边坡稳定性可靠度分析

本文在考虑边坡岩体参数非确定的基础上,基于二次响应面的边坡稳定可靠度分析方法,采用快速拉格朗日方法建立了震区岩质边坡稳定性可靠指标计算模型。结合湖南省对口支援四川理县灾后重建项目——理县至小金公路（理县段）路堑边坡,开展了震区边坡稳定性可靠度分析,计算结果表明：二次响应面计算次数远远少于传统蒙特卡洛方法,计算结果满足精度要求;通过对依托工程边坡动力数值模拟的可靠度分析表明,采用二次响应面法计算的可靠度指标Pf=6.861%,采用传统蒙特卡洛方法计算的可靠度指标Pf=5.117×10-2,计算精度较好;最大剪应变增量出现在坡体表面坡腰处,故选择该坡腰处作为边坡安全的控制点,其可靠度最小值为3.1左右,时间出现在16.5 s,可靠度满足设计要求,表明该处边坡整体稳定性较好。     

多级高陡边坡开挖过程数值模拟及稳定性研究

边坡开挖方法与加固措施对其稳定性变化具有重要影响,尤以公路高陡边坡最为突出.基于此,以贵州某高速公路高陡边坡工程为研究背景,结合实地调研结果,采用UDEC离散元法和现场监测手段,探讨了坡高、坡角及开挖级数对高陡边坡开挖过程中坡体应力场、位移场及稳定性安全系数的影响规律.结果表明:坡体位移自坡面(顶)向底部递减,而最大主...     

基坑开挖对既有桥梁岸坡稳定性影响研究

公路既有桥梁附近基坑开挖可能对桥梁岸坡稳定性产生影响。结合工程实例,查明场区的工程地质条件;建立稳定性计算模型,采用刚体极限平衡法计算基坑开挖前后岸坡的稳定性;基于快速拉格朗日有限差分法(FLAC3D),建立数值模拟模型,模拟各种情况下边坡的应力场、位移及塑性区分布情况。根据上述方法计算分析结果,综合分析基坑开挖对既有桥梁岸坡稳定性的影响。结果表明,基坑开挖后,最不稳定部位均扩展至基坑脚,各断面的稳定性系数均有所降低,但在基坑开挖前后稳定性系数均大于1.3,边坡稳定;基坑开挖仅对桥墩边坡基坑外20m左右范围(2-4号桩8m位置)存在一定的影响,表现为应力重新调整、位移量较小;调节池基坑开挖对边坡整体稳定性及桥梁基础无影响,可不进行特殊处治。     

昆明地区土质高边坡稳定性分析

结合昆明国道东连接线支线工程的土质边坡设计,通过工程沿线的工程地质调查,对土质边坡稳定坡高与坡角的相关关系进行了回归分析。采用基于传统的简化毕肖普圆弧滑动面法,根据地质勘察资料确定了计算参数,对典型的一级、二级和三级边坡的稳定系数进行了计算。采用FLAC数值模拟技术,根据现场勘察及直剪试验的结果,确定了各土层的计算参数,采用平面应变力学模型,对工程中高路堑边坡实际断面的整个边坡区域进行了数值模拟计算。计算分析结果表明,FLAC数值模拟与简化毕肖普法的计算结果相吻合,对于土质边坡,坡率对边坡稳定性的影响远大于坡高对边坡稳定性的影响。     

都新公路K231滑坡形成过程分析

该文从工程地质反分析角度出发,对都新公路K231滑坡形成过程进行了分析,根据路堑边坡施工过程,将滑坡的形成过程分为4个阶段.认为存在不利结构面看似稳定的路堑顺层边坡的开挖过程,可能会使不利结构面、坡体岩体强度不断恶化,边坡稳定性不断降低最终形成滑坡,要预防这类路堑边坡转变为滑坡,必须坚持边开挖、边监测、边防护的原则,跟踪不利结构面强度的恶化过程和程度,进行动态设计,信息化施工.     

公路软质岩边坡坡率的适度原则

通过总结贵州境内崇遵、玉凯、厦蓉高速公路的软质岩边坡实际放坡情况,分析了软质岩边坡的物理力学特征、开挖路基的破坏机理,运用坡率法对路堑边坡进行治理设计。在边坡稳定性分析中,采用简化Bishop法进行计算,分析边坡坡率对边坡稳定性的影响,确定合理的坡率,使路堑边坡的安全性、经济性得到了很好的结合。     

毕威高速公路某边坡变形机制及数值模拟

以贵州毕威高速公路某边坡为例,通过对现有变形特征及路堑边坡开挖形成的临空条件分析,得到坡体的变形机制为:蠕滑-局部拉裂,并已进入匀速蠕滑阶段。运用ANSYS软件建模,运用FLAC3D数值软件计算其主剖面开挖边坡在暴雨工况下的应力-应变分布情况。结果表明:基覆界限附近已形成软弱带,部分土体发生剪切破坏;需尽快放坡并对边坡进行抗滑支挡及设置排水措施,否则软弱带会进一步发展成滑面,导致坡体失稳破坏。     

坡高对高边坡变形影响的离心模型研究

通过离心模型试验,揭示了土质路堑高边坡在开挖卸载过程中的变形特性及坡体应力的变化特点,分析了土质路堑高边坡坡高变化对坡体变形特性和虚拟力的影响及两者之间关系,讨论了坡体开挖卸载过程中,正开挖卸载坡面对上下坡面的影响规律。结果表明,坡高增加会改变坡体的应力状态,增大边坡侧向位移,降低边坡稳定性。     

隧道下穿高速公路施工引起的道路变形分析

隧道下穿高速公路或铁路是隧道建设中的技术难点之一,因设计或施工不当引起的路面变形甚至坍塌,将会导致巨大的经济损失和不良的社会影响。文中以杭州市第二水源千岛湖配水工程为背景,结合隧道在不中断路面交通情况下穿越S305省道的工程特点,采用有限元软件PLAXIS 3D对该标段的开挖进行数值模拟,研究隧道下穿高速公路施工引起的围岩、路面变形机理。通过对开挖过程中不同交通荷载工况下的地层扰动情况进行对比分析,得出交通荷载-地层变形的关系,并进一步探究一般交通荷载工况下的地层变形规律。利用建立的有限元模型对不同的支护方案进行计算分析,对比加固效果,优化支护参数,确定施工工艺,并与施工期间的现场监测值对比,发现结果基本接近。研究表明:随着交通荷载的增大,路面最大沉降和拱顶最大沉降均呈先缓慢增长,后快速增长的趋势;粉砂岩地层采用全断面开挖的施工方法以及自进注浆锚杆和注浆小导管超前支护相结合的加固方式,在有效控制沉降变形的同时,还能加快施工进度,可供类似工程借鉴。     

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。     

确定软土路基沉降系数的ANN模型

沉降系数的确定是软土路基沉降计算中的一项重要内容,在对沉降影响因素定性分析的基础上,用前馈型人工神经网络(ANN)模型来计算沉降系数。首先,根据沉降影响因素建立三层型前馈型神经网络模型。然后,利用其非线性映射能力,通过样本学习,建立软土层厚度、硬壳层厚度、填土高度、施工工期等因素与沉降系数之间的定量关系,计算沉降系数,有效地减少了确定沉降系数时的主观性和盲目性。最后,用该方法对某高速公路的沉降系数进行了验算,得出了与实测资料比较一致的结果,表明利用ANN模型的非线性映射能力建立沉降系数ms与影响因素之间的对应关系,确定沉降系数ms是有效而且可行的。用ANN模型确定的沉降系数ms修正分层总和法计算结果,与传统经验方法确定的沉降系数修正沉降量相比,能够更全面地反映各种因素的影响,提高沉降量计算的精度。     

转向器齿轮齿条传动副的几何和啮合计算

齿轮齿条式转向器中的齿轮齿数仅有5～8个齿，按标准齿轮或简单变位齿轮的几何计算方法设计齿轮和齿争，无法使其重合度达到1.0.文章介绍了运用虚拟齿轮及当量齿轮的方法计算重合度，并通过大量计算得到参数选择表，方便设计师的查阅使用。阐述了齿轮齿顶圆齿厚计算方法、齿条齿根圆角及齿务齿根过渡曲线干涉验算方法。表明通过合理选择变位系数、齿顶高及齿根高，可以确保齿轮和齿顶圆齿厚达到0．3—0．5个模数，重合度达到1．0。并给出计算实例：     

有限元确定沟谷岸坡桥基位置的应用

高陡边坡桥基位置的确定,应遵循桥基荷载对地质体扰动最小的设计原则,即沟谷临空面最大应力影响系数趋于稳定时的桥基位置为最合理位置:先用有限元法计算桥梁布设前后边坡的应力场,求出桥基荷载作用下的应力影响系数,再计算沟谷临空面最大应力影响系数随桥基位置的变化曲线,当曲线趋于稳定时的桥基位置为最合理。通过FLG特大桥实例分析表明,计算结果与该区其他桥梁桥基位置的选择较吻合,验证了基于应力分析法确定高陡边坡的桥基水平安全距离是可行的。     

山岭隧道浅埋段盖挖支护设计方法研究

山岭隧道的进出口或穿越峡谷地区常存在浅埋段,如何在保证安全的前提下经济、高效地完成隧道开挖支护施工成为工程建设的关键问题,兼具明挖与暗挖优点的盖挖法已初步应用于山岭隧道浅埋段,但其支护设计方法尚需完善。为此,基于山岭隧道浅埋段盖挖施工特点及其盖拱几何模型,首先提出盖拱承载受力简化分析模型;其次,采用结构力学方法建立出盖拱支护结构内力简化计算方法,获得盖拱安全厚度确定方法,并考虑盖拱与拱脚过渡段的平滑缓和作用,构建出拱脚扩大基础的承载力与稳定性分析方法;然后,采用所建立的盖挖支护设计方法探讨隧道埋深、盖拱矢高、圆心角、半径与拱脚宽度等因素对盖拱支护结构承载特性的影响规律,提出了山岭隧道浅埋段盖挖优化设计原则;最后,采用所建立的盖挖支护设计方法对工程实例进行分析,验证了工程实例典型断面盖拱设计参数的合理性,同时探讨了山岭隧道浅埋段盖挖支护设计方法及其优化设计原则的合理性。研究结果表明：浅埋段盖拱宜与隧道支护结构完全接触,盖拱设计厚度不宜大于0.6 m、内侧圆心角不宜小于120°;盖拱与拱脚应设置平滑缓和的过渡段,提高拱脚地基承载力能有效减小拱脚扩大基础的宽度;隧道初衬钢拱架浇筑于盖拱内不仅能保证盖挖时隧道初期支护封闭成环,还能提高盖拱稳定性;地基注浆加固锚杆不仅能提高地基承载力,还能增强拱脚基础的水平抗滑移稳定性。     

沥青混合料目标配合比设计的最佳沥青含量范围估算

针对沥青混合料目标配合比设计阶段马歇尔方法确定最佳沥青含量时因拟定的沥青含量范围宽而导致试验工作量大的情况,提出了估算最佳沥青含量范围的问题.即以空隙率和矿料间隙率计算公式联合解得沥青含量表达式,再依据体积指标的标准要求估算出最佳沥青含量范围.理论分析和工程实例表明,估算法必然能找到最佳沥青含量所在的局部小范围;然后在此小范围内进行马歇尔试验确定最佳沥青含量,可大大减少试验工作量,缩短试验时间.     

城市道路设计中的海绵城市设施选型探索

近年来,“海绵城市”在全国进行了大量的推广和实践,在城市道路设计中,海绵城市设施主要是对年径流总量控制率和雨水径流污染物削减率进行控制。本文根据理论计算方法,结合建设实例,针对不同路幅、不同纵坡的道路,对海绵城市设施选型进行探索,并提出建议,可为城市道路海绵城市设计提供参考。