不同影响因素下高填方路基沉降变形分析

沉降变形的预测和分析是保证高填方路基稳定性的控制要素,文章以不同影响因素下的高填方路堤为例进行了研究分析,开展了不同工况(填方高度、陆地坡度和压实度)下路堤的沉降时事性有限元数值仿真。数值结果表明:对于填方高度来说,地基沉降占比最大,虽然填筑高度变高,路堤的沉降加大,但是增加的幅度以及趋势都是趋于平缓;由分层填筑的有限元分析结果来看,想要控制沉降,就要做好地基处理;对于不同的路堤坡度,最大的坡度与最小的坡度沉降相差不大;对于不同的压实度来说,压缩模量增加,沉降降低。本研究为高填方路基的设计和施工提供了参考。     

土石混合填料高路堤沉降变形特性试验研究

为分析山区公路土石混填材料特征以及高路堤结构的沉降变形规律,采用土工离心加速设备进行了不同土石比含量、不同离心加速度以及不同夯实工艺条件下土石填筑模型的室内离心加速试验,分析了石料含量、填筑高度以及分层强夯施工工艺对于土石混填高路堤沉降变形影响规律。结果表明:不同土石比填筑模型沉降变化均呈现明显的分层规律,中部2/3至顶部区域变化最为明显,随着土石比减小,沉降值明显减小,但石料含量70%以后填筑模型的沉降观测效果不显著;分层强夯工艺能显著降低土石混填填筑体的沉降值,从工程经济性出发考虑,建议针对此项工程20m以上高填路基采用分层强夯工艺。     

土石混填高路堤快速施工试验研究

文中研究以某快速路项目为依托,设置两个试验段,在边坡坡面向内2m区域分别松铺4.5m、8m土石混合填料,填筑后进行强夯加固,以探讨研究土石混填高路堤的快速施工技术和方法。对强夯后的路基反开挖,并进行了压实度和承载力检测。通过试验段检测数据分析可知,松铺4.5m试验段的压实度和承载力基本可以达到设计要求,部分压实度稍不理想。在后续施工中,可采用将上下两层夯点错开设置的方法有效避免夯棱压实度欠缺影响,达到土石混填高路堤的快速施工和经济安全的目的;但在路基一级边坡即路面以下8m范围内建议采取分层填筑、分层碾压的施工工法。而松铺8m试验段的压实度和承载力不能满足设计要求。     

高填方路堤施工沉降控制数值模拟分析

软土地基上的高填路堤具有沉降或差异沉降大的特点,极易对路面及整体稳定产生破坏性影响,因此有效地降低高填路堤沉降,成为高填段路堤施工的必备课题。结合一工程实例,进行高填路堤施工数值模拟分析,对软基处理前后的沉降及路堤不同压实度路堤变形分别进行对比分析,得到了一些有益的结论,并获得了路堤压实度的合理值。     

填石路堤压实控制方法研究

通过分析填石路堤压实施工时的表面沉降量、压实能量与压实密度之间的关系,建立起填石路堤沉降压缩率、压实度和相对密度标准之间的关系。现场采用沉降压缩率进行压实控制时,确定的控制标准比压实度控制标准有所提高,从而解决填石路堤现场压实度难以检测的问题。     

山区高填方土石混填路堤压实质量控制研究

结合重庆万州机场高填方的填筑和压实，探讨和研究山区高填方土和石混填路堤压实质量控制技术，首先采用现场压实度，碾压遍烽，松铺厚度为压实质量控制指标，针对不同土石比例土石混填料，应用300kN和510kN两种振动压路机填筑路堤进行现场实验研究，在此基础上提出了碾压沉降量指标，并通过现场试验研究碾压沉降量和压实主，碾压遍数的相关关系，最后提出除采用现场干密度指标外，碾压沉降量，碾压遍数和松铺厚度是控制土石混填路堤压实质量的有效指标。     

高路堤欠压实区沉降特性有限元模拟分析

由于碾压机械施工困难等原因导致路基边缘压实度不能得到保证,形成欠压实区,尤其路基填方过高时,在欠压实区及压实区之间由于沉降差异容易产生纵向通缝。通过对压实不均匀的高填方路基沉降特性进行的有限元模拟分析,比较了不同工况下路基欠压实区与正常压实区之间的的差异沉降,对减少高路堤病害具有现实意义。     

波动测试技术在土石复合路基压实度测试中的应用

将波动法用于土石复合路堤压实度的检测,对测试系统的布置、数据分析处理方法、压实度的波动检测等进行了研究,并结合重庆武合高速公路的土石复合路堤进行了压实质量的波动法检测和评定,结果表明本文提出的土石复合路堤波动检测技术是可行和可靠的。     

粤赣高速公路高填方路堤碾压工艺试验研究

通过现场试验,比较了常规压实设备BMl8T和大吨位压实设备YZTY22T的压实效果,得到了提高碾压工作效率的工艺参数和方法,确认了采用大吨位压实设备进行越层压实和补强工艺处理先前层碾压盲、弱区的可行性.并分析了碾压产生的附加应力和堤身自重应力,在理论上论证了大吨位压实设备对减小高填方路堤工后沉降变形的作用,明确了高填方路堤工后沉降变形的原因,提出了加大高填方路堤施工压实度指标的工艺要求.     

高填方路基后处理复合地基初始固结度对其工作性能的影响分析

在高填方路基后处理复合地基中,软弱土层的初始固结度对工后复合路基工作性能的影响显著。采用有限元软件建立高填方路基后处理复合地基的数值分析模型,分析了软弱地基条件下分层碾压填方路基采用后处理技术形成的复合地基初始固结度对工后复合路基中刚性小桩桩侧摩阻力、桩身轴力的分布和发展变化规律的影响,研究总结了复合地基初始固结度对工后复合路基工作性能的影响规律。结果表明,高填方路基后处理技术能够通过小桩成孔和注浆施工来快速消散高填方路基施工过程中下部软弱土层产生的超孔隙水压力,提高土体有效应力;增大初始固结度能够减小路基工后沉降,有效改善路基工作性能。研究成果对高填方路基后处理技术的优化设计和施工具有指导意义。     

不同高度拓宽路堤在行车荷载作用下的仿真分析

针对京石高速公路拓宽工程情况,采用ANSYS进行仿真计算,以最大差异沉降(应变)和路面结构层拉应力为计算指标,分析在行车荷载作用下不同高度拓宽路堤的应力、应变(或沉降)情况。研究表明:1行车荷载对路基顶面差异沉降有影响,路堤高度越小,影响越大。当路堤高度达到16m后,行车荷载影响增长率小于5%;2在超载30%情况下,路堤差异沉降增长率:1.6m高路堤的增长率为19.07%,5m高路堤增长率为14.12%,8m高路堤为13.00%;轴载25kN对路基沉降影响可忽略不计;3同一时间,路堤高度越大则累积最大塑性应变越大;高度一定则塑性应变增长率随着时间的发展逐渐减小;4随路堤高度增大,沥青路面结构应力松弛效果产生的速度越快。     

新建高速公路高填石路基碾压试验研究

我国规范对高路堤的压实度标准与一般路堤基本相同,但高路堤的工后沉降明显比一般路堤大。通过对高速公路高填方路基现场碾压试验,比较不同松铺厚度在不同的碾压条件下对应的路基沉降和孔隙率的关系,提出松铺厚度为45 cm、强振7遍时,松铺系数可控制在1.15左右。碾压遍数宜控制为1遍静压+1遍弱振+7遍强振,可以保证最后两遍碾压路基沉降差小于3 mm。用冲击压路机进行14遍的冲击补强压实,可以部分消除路基中的密度不均匀现象,可以产生7~12 cm的压缩沉降量。     

高液限红粘土高填方路堤稳定性及变形特性研究

雅杜高速项目沿线地形起伏较大,高填方路堤占比较大,受到路基填料和建设资金限制,高填方路堤采用红土砾料和未经处治的高液限红黏土直接填筑。采用FLAC3D基于强度折减法原理对雅杜高速典型高填方路堤建立数值分析模型,进行路堤稳定性及变形研究,验证高液限红黏土填筑厚度以及压实度标准降低对高填方路堤的稳定性和变形产生的影响。结果表明,高填方路堤拉应力区、塑性区和潜在滑动面主要分布在高液限红黏土填筑区域,影响路堤的稳定性,提高压实度可以增强高液限红黏土颗粒之间的摩擦、咬合和分子引力,从而提高土体的密实度和强度,提高高填方路堤稳定性。高填方路堤初期沉降变形主要来源于高液限红黏土填筑区域,红土砾料初期沉降变形相对较小,适当加大红土砾料填筑厚度可以有减小高填方路堤沉降变形。     

压实度对高液限黏土路堤稳定性的影响

在宁德京台高速公路A3合同段K78+700试验研究的基础上,选取典型断面利用GeoStudio有限元软件,对高液限黏土路堤的填筑进行数值模拟,分析路堤边坡在竣工期和沉降稳定期的稳定性,探讨路堤填筑过程中压实度的变化与路堤稳定性的关系。结果表明:高液限黏土的初始压实度对路堤边坡稳定性的影响与填土强度、填筑过程中孔隙水压力的消散程度、土体密实度改变等因素有关。竣工时路堤稳定性随压实度增量的增大呈现阶段性的线性增长;沉降稳定阶段路堤稳定性随压实度增量的增大略微增大。     

高速公路土石混填路堤现场压实试验研究

结合某高速公路工程,对土石混填路堤展开现场压实试验,研究在不同碾压遍数和不同填铺厚度下土石混填路堤的竖向沉降、水平位移、基底竖向应力等的变化规律。结果认为：路堤的累积沉降量随碾压遍数的增加表现出先呈快速增长后逐渐稳定的特征,并且在相同铺填厚度下的差异沉降量随碾压遍数的增加而逐渐减小;水平位移和基底竖向应力也表现出与累积沉降量相似的变化规律,但水平位移量明显比沉降量小很多。通过对试验结果的分析,获得了最佳松铺厚度、碾压遍数等压实工艺参数,为该高速公路路堤施工提供了合理的指导。     

高速公路高填方路堤差异沉降特性研究

为了研究高填方路堤差异沉降特性,本文以某高速路堤为例,采用ABAQUS有限元软件,就不同填方高度、不同路基土压实度和不同填筑材料对高填方路堤差异沉降特性进行了研究。得到主要结论如下:高填方路堤的最大沉降值出现在路堤中部;随着路堤填筑高度的增加,路基最大沉降值明显增大,且沉降的速率也随填筑高度的增加而增加;提高路基土的压实度,有利于路堤土差异沉降的改善,但改善程度非常有限;改善路堤填土的力学性质是减小路基压缩沉降非常有效的措施之一。     

红层软岩高填方路堤工后沉降数值模拟

依托云南楚姚高速公路红层软岩高填方路堤工程,建立典型边坡断面模型,对路堤工后长期沉降进行数值模拟。结果表明：路面最大沉降和最大不均匀沉降随压实度的增大呈现出减小的趋势,随着含水率的增加呈现出“先减小后增大”的趋势。因此,适当增大填料的压实度,使用非饱和（最优含水率）状态的填料,可以较好地控制高填方路堤的长期沉降,达到规范要求的质量控制标准。同时,进行高填方区域堆载预压,完成路基早期工后沉降,可减少通车后的长期沉降。堆载高度的选择应综合考虑成本和效益,根据填方高度和现场条件,选择合适的堆载高度。     

用碾压轮迹预测土石混填路堤压实度的研究

在预设压路机吨位、振动频率和碾压速度下，通过现场试验采集不同工况下沉降测试块的沉降差（碾压轮迹），建立了沉降差与压实度之间的回归经验公式。结果表明运用经验公式可对土石混填路堤的压实度进行较为准确的判定。     

洞渣高填方路基沉降影响因素及其控制技术研究

为推进土木工程行业低碳化发展进程,利用隧道爆破洞渣作为高速公路路基填料,开展洞渣高填方路基沉降影响因素及填筑技术研究。依托贵州德余高速公路工程,利用MIDAS GTS软件建立高填方路基二维数值计算模型,阐述了分层填筑施工下路基位移场和应力场特征,分析了软基换填深度和分层夯实厚度对路基沉降的影响,并提出了洞渣填方路基沉降控制技术。结果表明：分层填筑施工最大沉降发生在路基底部;随着换填深度的增大,路基沉降逐渐减小,但换填深度超过2.5 m后,通过增大换填深度以减小路基沉降的控制效果不明显;随着分层夯实厚度的减小,路基沉降逐渐减小,分层夯实厚度小于4.5 m后路基沉降控制效果明显下降;利用连续级配方程对路基不同填筑部位填料级配进行设计,并采用分层错位强夯法施工的路基,沉降满足变形控制要求。     

压实度对中高路堤沉降影响的数值分析

应用快速拉格朗日有限差分法(Fast Lagrangian Analysis of Continua),分析不同压实度对黏性土与粉性土中高路堤的沉降变形的影响,从而确定合理的压实标准.针对拟定的4种路基压实标准进行数值分析,计算不同高度的路基的沉降变形,并提出路基沉降的拟合曲线公式.结果表明,对两种土质的路堤而言,在不同路基压实标准的条件下,路堤高度对路基变形的影响呈抛物线形关系,通过提出的回归公式,就可估出变形达到稳定时路堤的沉降量.不同的路堤填高应提出不同的路基压实标准,而且黏性土与粉性土应给出不同的压实标准.