软土路基真空-堆载预压沉降变形特征及卸载时机研究

针对处于沿海滩涂软土路基之上的铁路专用线,采用真空-堆载联合预压的方案加固路基地基,开展了大量的表层沉降、孔隙水压力、分层沉降等观测项目.据实测资料,分析了地基表面的沉降规律,并考虑了地基分层沉降与孔隙水压力的变化规律,全面揭示了整个地基地层的沉降变化特征.运用双曲线合理地预测了工后沉降,且推算出地基整体的固结度;采用工后沉降与地基固结度建立卸载时机判别标准.结果表明:真空-堆载联合预压的处理方案有效地加固了沿海滩涂软土地基;全面考虑地基表面沉降、分层沉降及孔隙水压力,并采用工后沉降与地基固结度相结合的方式,为堆载预压的卸载时机判别标准研究提供了一种新的思路.     

不同水位条件下深厚滩涂路基沉降及承载特性研究

滩涂作为重要的土地后备资源,为沿海地区的发展提供了广阔的土地资源和空间。目前,随着"五纵七横"战略的提出,高速公路不断在我国滩涂地区兴建。滩涂地区工程地质条件复杂和施工环境恶劣,具有深厚的淤泥层,并且潮涨潮落影响施工质量和工期。因此文章结合福建某路基工程,利用有限元数值软件Plaxis 2D,分别对路基沉降和承载特性开展研究。针对路基的沉降研究,文章分别考虑了初始水位不变、水位骤升、水位骤降和水位简谐4种工况,对比分析了不同水位条件下滩涂路基沉降和孔压变化规律。针对承载特性的研究,文章分析了在不同水位条件下滩涂路基的稳定系数,研究了滩涂路基的承载特性和破坏模式。研究结果可为滩涂路基设计和施工提供理论依据,为防灾减灾工程提供参考。     

佛开高速公路拓宽工程带帽CFG桩软基加固数值分析

采用非线性有限元法,对带帽CFG桩加固的K29+ 020断面软基上拓宽路堤新老路基相互作用、加固效果和铺设路面时间进行了数值分析.结果表明,拓宽路堤表面最大沉降为8.9 cm,发生在左侧新路肩附近,新路软基沉降主要来自于下卧亚黏土层沉降.下卧亚黏土层中超静孔隙水压力最大,带帽CFG桩复合地基固结速率主要取决于下卧亚黏土层的固结速率.新路软基的固结速率大于老路软基.拓宽路堤表面工后出现负坡率,说明CFG桩加固的新路软基刚度过大,CFG桩复合地基设计可进一步优化.     

袋装砂井法加固某高速公路软土路基的效果研究

通过对袋装砂井堆载预压法加固某软土路堤的研究,软土内的孔隙水压力增长与消散、软土的沉降、路堤的表层沉降和软土的深层水平位移的监测结果对地基加固效果的检测结果的分析说明,在一定的条件下,对某些淤泥及淤泥质土等软土路基采用该方法进行处理是可行的.     

袋装砂井法加固某高速公路软土路基的效果研究

通过对袋装砂井堆载预压法加固某软土路堤的研究，软土内的孔隙水压力增长与消散、软土的沉降、路堤的表层沉降和软土的深层水平位移的监测结果对地基加固效果的检测结果的分析说明，在一定的条件下，对某些淤泥及淤泥质土等软土路基采用该方法进行处理是可行的。     

粉质粘土地基超孔隙水压力消散规律研究

为了研究饱和粉质粘土地基在昔格达土路堤作用下超孔隙水压力的变化特性,利用大型有限元分析软件Abaqus,以实际工程条件为例建立模型,分析了随着填土高度和固结时间的变化,地基沉降与超孔隙水压力的关系,以及地基不同深度和宽度处超孔隙水压力的变化规律。结果表明:超孔隙水压力随着填土高度的增加而增加,当填土到8m时超孔隙水压力峰值开始减小;超孔隙水压力随着固结时间的增长逐渐消散,越接近排水面消散越快。     

基于流固耦合瞬态分析法拓宽路基工程沉降处治机理研究

基于流固耦合瞬态分析方法，运用ABAQUS有限元软件，对路基拓宽工程从施工到工后运营进行数值模拟。把拓宽路基工程未处理的工况与加土工格栅处治的情况进行对比，在讨论孔隙水压力变化的前提下，综合分析了沉降曲线，应力分布特点，有效应力的变化，对拓宽路基工程的工后沉降机理进行了探讨。同时，通过观察孔压的分布变化，有效应力和沉降的对比分析，运用固结原理的经典理论进行解释，讨论了土工格栅处治拓宽路基固结沉降的作用原理，为工程实践提供参考。     

路基路面结构的动力特性试验研究

路面路基结构的沉降变形主要来自地基路堤土层的固结压密沉降和交通荷载反复作用下路面路基各结构层的累积残余变形。文章论述了路面路基结构在车辆荷载作用下的动力特性试验研究,通过比较水的浸入和压实密度降低两种因数对路面路基结构应力和变形特性的影响程度可发现,水的浸入对路面路基结构应力和变形的影响要大于压实密度降低对路面路基结构的影响。水的浸入和碾压质量不高是造成路面早期破坏的因数之一。     

高地下水位条件下低路堤路基性能状态演化研究

通过水准仪观测以及传感器监测等方法对高水位条件下低路堤路基的湿度、土压力及沉降进行监测。结果表明,土体湿度、土压力及沉降受周围环境、气候条件及周边土体影响,平衡时湿度接近30约为30%,5个月后土压力趋于稳定,土压力值约为22.7 kPa,8个月后路基沉降趋于稳定,沉降值约为8.34 mm。低路堤路基技术在应用时应做好隔水措施。     

道路改建引起的地基固结差异沉降规律研究

地基固结差异沉降是道路改建中遇到的主要问题。文中采用有限差分法模拟高速公路改建工程中直接利用旧路堤的施工过程，建立地基沉降的流～固耦合模型，计算地基和路基产生的差异沉降；分析了道路加宽方式和路堤高度对差异沉降的影响规律，模拟分析了差异沉降作用下路基的力学响应。结果表明，随着固结时间的增加，新旧路堤接茬处差异沉降逐渐明显，表面出现拉应力屈服，而且新路堤的边坡处存在沿接茬处滑坡的可能，在工程中应重点处理。     

自重作用下黄土高路堤密实状态变化分析

通过典型黄土固结试验,计算分析了黄土高路堤不同深度处路基土压实度、空气率、饱和度等密实状态指标的变化特征。得出:压实度增量随上覆填土高度呈幂函数增长关系,上覆填土每增加10 m,路堤内部下伏黄土压实度有0.8%～1.6%左右的上升幅度,路堤边部压实度上升0.5%～0.8%左右;高路堤中黄土填料空气率随上覆填土高度呈幂函数下降,饱和度随上覆填土高度呈幂函数增长;路基上覆填土越厚,自重应力越大,路堤内部黄土填料压实度越高,在路面以下20 m处,常规高路堤在施工结束后内部压实度从93.0%上升至95.1%～96.1%。     

路基差异沉降的形成原因及对路面开裂的影响分析

路基的差异沉降是导致路面损坏的一个重要原因,而路基差异沉降不仅发生在半填半挖或新老路基结合处,在软土地基的固结沉降与高路堤临近边坡路肩部位压实度的差异、强降雨作用导致的高路堤边坡稳定性的降低及雨水入渗导致路基软化后行车荷载的反复循环作用均会导致差异沉降的形成与进一步发展,该文在分析这类差异沉降形成机理的同时,分析了不同类型差异沉降对路面开裂的影响。     

吹砂填海铁路路基强夯加固试验研究

以广西钦州保税港区铁路支线为工程背景,对吹砂填海路基的强夯处理工艺和加固效果进行现场试验研究。结果表明:海底下卧淤泥层受自然沉降、砂体挤压和强夯垂直动应力多重影响,大部分淤泥被挤出,吹填砂体内孔隙水和气体被排出,土颗粒移动靠拢、土体压缩,土体固结效果好,承载力得到显著提高,大于设计要求180 kPa,加固效果满意。     

高速公路拼接段EPS轻质路堤现场试验研究

针对在深厚软弱地基上进行高速公路的拼接拓宽工程,新老路基之间将会产生差异沉降的特点,基于理论分析和差异沉降控制标准的要求,提出采用EPS超轻质硬泡沫塑料作为路堤填料,以达到减小路堤荷载和控制新老路基间差异沉降的目的,并依托具体工程实例对EPS轻质路堤的沉降变形特性进行了现场试验研究,揭示了现场实际加载条件下EPS的压缩特性和地基竖向沉降、水平位移、不同深度处土体孔隙水压力的变化规律,在对实测资料进行理论分析的基础上,提出了高速公路拼接拓宽工程EPS轻质路堤的设计方法,并依据现场实践对设计施工要点进行了总结。实践表明,EPS显著改善拓宽路堤的受力特性,减小新老路基间的差异沉降,在设计施工中应解决好EPS块体密度、上覆层厚度的选择,路基排水和地下水位的控制、EPS材料质量检验和控制以及施工放样等问题。     

考虑超孔压随深度变化一维固结计算式的推导

对于含有深厚粘土的饱和地基,路基荷载引起的压缩层中的附加应力近似呈折线形衰减。为了进一步提高固结计算精度,以太沙基一维固结理论为基础,推导出了初始超孔压随深度变化为折线形的孔隙水压力计算式,并讨论了计算式的收敛速度,在保证精度的基础上适当进行一定的简化,得出了整个压缩层的平均固结度计算式。     

非饱和软土路基在长期荷载作用下的一维固结沉降研究

将Kelvin蠕变模型与Duncan非线性弹性模型串联为非线性粘弹性蠕变模型，来描述非饱和软土路基的本构关系。本构方程结合非饱和土有效应力方程和孔隙水压力与孔隙气压力控制方程，推导出非饱和软土路基在长期荷载作用下的一维固结-蠕变耦合方程，可以求解非饱和土路基任意时间任意位置的孔隙水压力、孔隙气压力。利用求得的孔隙水压力和孔隙气压力通过积分可求得路基的竖向沉降量，并结合工程实例对方程进行了验证。     

公路软基沉降规律的现场试验研究

为了研究公路软基沉降特性,文章结合四川达渝高速公路建设工程,现场观测了填方路堤土压力、路基沉降以及空隙水压力变化情况。结果表明:路堤填方施工过程是随机增加的,引起的沉降变形规律的不确定性。路基、路堤沉降的发展过程与荷载和时间都有关系,表明土体既有压缩变形,也有固结变形和流变变形。原状地基,尤其是软基的沉降量远大于填方土体的沉降量。填方路堤土体本身的最终沉降量沿横断面是中间大、两边小。填方路堤土体的自身沉降值是下部大于上部。对于基础面积较大,软土层深度相对基础宽度不大,以一维固结理论是可靠的。     

拓宽路基水力特性引发差异沉降的数值分析

拓宽路基由于压实度的不同,其水力特性存在差异。在大气作用下土体非饱和水力特性的差异会直接影响土体的应力状态差异,进而引发差异沉降。该文利用Geo-Studio有限元软件,将试验获得的不同压实度下的土水特征曲线和渗透系数输入到软件中。通过模拟广州地区长期降雨和蒸发条件,探讨了在降雨作用下新老路基差异沉降产生的因素以及影响大小,分析了降雨和蒸发过程中新老路基的含水率变化规律。结果表明:在接近降雨入渗面处的新老路基孔隙水压力变化较大;差异沉降的大小与新老路基的渗透性关系密切。     

加筋路堤的有限元分析

采用有限元方法对土工织物加固软土路基的效果和机理进行了探讨。对比计算表明:土工织物对软土路基的加固有明显的效果,其弱化了路堤与地基之间塑性区的连接与贯通,可以使路堤的稳定性提高20%以上;土工织物对路基体内沉降等值线形状的影响不大,但相应等值线的数值有所变小,同时使路基体内的沉降速率场数值上变小,分布上更趋于均匀,其可使侧向位移减小15%~25%;仅铺设土工织物对路基体内孔隙水压力影响不大,若要加快孔压的消散,可与塑料排水板联合使用;为了更好地发挥土工织物的加固作用,土工织物应尽量布置在高应力区域。     

塑料排水板超载预压处理下高速公路软基沉降的数值模拟

通过对某核电站进厂公路塑料排水板超载预压处理路段调研工程地质条件,得到土体参数,采用等价竖墙法建立有限元模型,分析软基沉降过程中路堤有效应力、超孔隙水压力和沉降的变化情况。结果显示在填土开始至达到设计填土高度过程中,土体内的超静孔隙水压力增大。超静孔隙水压力的增大会导致路基土体的有效应力减小,进而降低土体的抗剪强度,影响路基稳定。因此路基填筑过程中应加强沉降以及侧向水平位移的监测,确保路基的稳定。同时通过现场沉降监测的结果验证了有限元模型的合理性,证实等价竖墙法用于解决塑料排水板超载预压处理下公路软基沉降模拟的合理性。