落石在棚洞垫层上的运动轨迹研究

落石运动形式包括平抛运动、碰撞运动、斜上抛运动以及滚动运动。根据Hertz的弹性碰撞理论以及Beta函数，分析了落石在垫层上的运动轨迹和落石冲入垫层的深度以及最大冲击力。考虑落石在垫层上的滚动摩擦，忽略落石与垫层之间的滑动摩擦，得出落石在垫层上的滚动距离。根据弹跳运动的计算，护栏高度必须大于落实弹跳高度H2，才能保证行车的安全性。     

混凝土简支箱梁桥面铺装在三角垫层影响下应力分析

采用三维有限元分析程序,对混凝土简支箱梁桥实体建模,考虑车辆荷载作用的最不利荷载位置,分析研究了荷载偏心作用下混凝土垫层厚度以及横坡坡度变化对沥青铺装层与水泥混凝土垫层接触层间应力的分布规律。分析表明,随着垫层厚度以及横坡坡度增加,沥青铺装层内第一主应力、层间法向拉拔力、顺桥向及横桥向剪切应力均有所降低,但垫层最薄处厚度不宜低于3cm。考虑结构恒载因素,垫层厚度也不宜太大,建议对于混凝土简支箱梁桥三角垫层最小厚度设计值采用3~4cm,垫层横坡坡度范围宜采用2%~3%。     

疏桩路基中基底垫层设置效应分析

针对疏桩路基结构特点,对路基基底垫层作用效应进行了辨析,指出传统碎石垫层塑性流动特征不再适用于路基基础,提出灰土垫层应用于疏桩路基中的设想.采用路基-垫层双层体系模型,给出了考虑基底垫层作用效应的桩土荷载效应的计算方法,并对垫层的加筋兜提效应进行了分析.通过计算结果与工程实测结果的对比分析,验证了该方法的合理性;进而对碎石垫层、灰土垫层、加筋碎石垫层的作用效应进行了分析.结果表明,灰土垫层在桩体应力集中和抑制基底差异变形等方面都优于碎石垫层和加筋碎石垫层.同时,相比(加筋)碎石垫层,灰土垫层具有现场施工的便利性和经济的节约性,相对柔性路基基础的工程实践中可用灰土垫层取代传统碎石垫层或单层加筋碎石垫层.     

非连接式桩筏基础水平特性试验

为了给非连接式桩筏的设计与施工提供参考，针对大型桥梁工程采用的减隔震基础形式--非连接式桩筏，考虑竖向荷载、垫层厚度等因素的影响，进行了非连接式桩筏水平承载性能的室内模型试验研究。采用粒子图像测速法跟踪了土体水平位移路径，利用数字图像关联技术获得了土体位移场与剪切带，分析了竖向荷载、垫层厚度等因素对筏板水平位移、桩身弯矩和剪力分布的影响规律，提出了非连接式桩筏基础水平承载力的简化模型及计算方法，并用试验数据进行了验证。研究结果表明：竖向荷载可有效限制筏板水平位移，设置垫层可显著减小桩身弯矩及剪力，并且桩身弯矩和剪力随垫层厚度的增加而减小；土体在垫层顶部形成位移集中区，产生局部塑性变形并不断扩大，最后局部塑性变形区贯通形成完整的剪切带；非连接式桩筏基础水平承载力与竖向荷载相关，当竖向荷载较小时，其水平承载力由筏板与垫层界面摩擦力控制，当竖向荷载较大时，其水平承载力取决于垫层的水平承载力，这与图像分析获得的垫层破坏结论一致。因此，对于非连接式桩筏基础的设计及具体工程应用，可以通过调整垫层的厚度来减小桩身弯矩及剪力；所揭示的非连接式桩筏基础水平承载力变化规律可为今后大型桥梁隔震基础的设计与研究提供参考。     

滚石冲击荷载下垫层材料的动力响应研究

棚洞垫层结构能有效地耗散滚石冲击能量,大幅度降低滚石冲击力,是滚石防护棚洞设计的关键参数。本文以Hertz接触理论为基础,考虑棚洞土垫层的弹塑性特性,运用动力有限元数值仿真技术,研究了滚石法向冲击荷载下耗能垫层结构,分析了滚石冲击速度、半径对垫层土体动力响应规律的影响,为棚洞垫层结构优化设计提供理论依据。计算结果表明:按照完全弹性理论计算过高地估计了滚石冲击力;滚石冲击能量主要转化为土垫层的塑性变形;土石垫层结构能有效地吸收滚石冲击能量,大大降低滚石对棚洞结构的冲击力。     

位移控制的柔性基础下垫层设置有限元分析

柔性基础的基础反力分布与上部结构和基础荷载的分布方式完全一致,不具备调整地基变形的能力。针对其这一特点,可以从控制基底竖向位移一致的角度出发,为减少基底角、边处竖向位移与中间之间的差异,考虑在基础底面设置两边强度小而中间强度大的垫层,即在位移较大的部位设置强度较大的垫层,而在位移较小的部位设置强度较小的垫层,通过改变垫层强弱两部分的强度比、垫层的设置位置以及垫层的厚度,使得柔性基础底土体竖向位移达到一致。运用有限元软件Plaxis得出了垫层的优化设置方法,并分析了强弱两垫层材料参数的变化对地基土竖向位移的影响。     

CFG桩复合地基桩土应力比简化计算

研究了CFG复合地基桩-土应力比的计算方法,既考虑桩顶刺入垫层和桩端刺入下卧层的情况,又考虑桩的负摩阻力,在此基础上建立了桩-土应力比的计算模型,导出了带垫层的刚性桩复合地基桩-土应力比的计算公式。通过工程实例验证了计算方法的合理性。     

答疑解释

1.压实定额里有推土机(平地机)台班,项目内容有"推土机整平土方",但是含量不高.对这个一直存在两种看法:(1)推土机是指压实前整平卸土,配合碾压.(2)只是碾压过程中配合,不含压实前整平卸土.不知定额编制是如何考虑的?另外,桥涵预算章节,基础垫层是按人工铺筑,但很多时候这个垫层的范围(长宽厚)很大,是否可按实际情况区分一下,范围大的用第一章机械处理垫层考虑?概算涵洞章节说明里洞身工程量没有垫层部分,但是工程内容却有,定额里是否含有此项?     

铁路路基垫层厚度对CFG桩及下穿公路桥梁桩基的影响研究

以西南地区某新建铁路下穿既有高速公路桥梁为例，运用有限元数值软件，以垫层厚度为变量，分析在路基填筑施工和安全运营两个阶段下的垫层厚度对CFG桩和既有桥梁桩基的力学特性影响。研究发现:CFG桩和桥梁桩基的沉降量随着垫层厚度的增加而减小，当垫层厚度为0.4 m时，桥梁桩基的沉降量变化速率出现拐点；桥梁桩基的最大竖向应力随着垫层厚度的增加而增大，当垫层厚度为0.4 m时，桥梁桩基的最大竖向应力变化速率出现拐点。     

对路面垫层施工要求的探讨

由于认识上的模糊，极大的影响了路面垫层的施工质量，本文通过对路面垫层的全面的探讨，提出了建议的路面垫层质量标准。     

真空预压法加固软土地基在杭州绕城公路上的应用

真空预压是属于排水加固软弱地基的一种方法，此法是先在要加固的软基上的设一定间距的袋装砂浆或塑料排水板，然后铺上砂垫层，瑞将不透气的薄膜铺设在垫层上，借助于埋设在砂垫层中的管道，通过真空装置进行抽气，将膜下土体的空气和水抽出，使土体排水固结，从而达到加固的目的。在杭州绕城公路六标段的施工中，对５００ｍ地段的软基处理采用了真空预压加固技术，从加固地段的观测与检验结果来看，较好地达到了预期目的．     

柔性基础下刚性桩复合地基沉降计算研究

通过深入探讨长短桩复合地基的作用机理,针对长短桩复合地基中桩、土、垫层相互作用的特点,在剪切位移法的基础上,引入Mylonakis&Gazetas的桩与桩、桩与土相互作用模型,同时考虑垫层作用的影响,导出长短桩复合地基计算时的桩-桩、桩-土以及土-土相互作用的柔度系数,提出了一种综合考虑桩-土-垫层体系共同作用的长短桩复合地基沉降计算的新方法,并编制了相应的计算程序;最后利用该方法对某工程实例进行分析,理论计算值与实测值吻合较好。     

落石作用于钢筋混凝土棚洞的冲击力研究

为解决钢筋混凝土棚洞设计中的关键问题之一,即如何计算落石作用于钢筋混凝土棚洞的最大冲击力问题,以冲量定理为基础,推导出了落石最大冲击力的近似计算方法;以实际棚洞结构为原型,利用有限元方法确定近似计算方法中参数的取值,得到了落石作用于钢筋混凝土棚洞的冲击力公式。该公式考虑了落石形状、质量、冲击速度、垫层材料、垫层厚度以及棚洞跨度等主要影响因素,并与试验数据作对比验证了该公式的合理性。研究结果表明:落石形状、质量、冲击速度、垫层材料、垫层厚度对冲击力影响较大,而棚洞跨度对冲击力影响较小;落石形状、质量、垫层材料、垫层厚度对冲击时间影响较大,冲击速度、棚洞跨度对冲击时间影响较小。该结论可为今后钢筋混凝土棚洞在落石冲击作用下的设计提供理论依据。     

土工织物加筋垫层现场应力测试研究

介绍了某防波堤土工织物加筋垫层现场应力测试中的仪器布置、埋设方法和测试结果。分析防波堤堤基土工织物拉应力分布大小、特点以及与堤底地基的沉降关系。实测结果表明:拉应力发挥水平远低于设计拉力值,这对土工织物加筋垫层稳定分析中如何考虑拉应力大小提出了新的问题。     

桩帽垫层对锤击沉桩的影响数值分析

为了研究桩帽垫层对锤击沉桩效果的影响,采用有限元软件ABAQUS对弹性桩帽垫层和硬木垫层进行了模拟,发现弹性垫层在锤击过程中可显著降低桩身应力,而硬木板降低桩身应力的能力有限。采用合适厚度、刚度的垫层时,可显著增加贯入度。锤击能、垫层厚度、垫层刚度之间存在一定关系。对于某一垫层刚度,存在一最优垫层厚度,垫层刚度增加,最优垫层厚度范围也增加了。厚度较厚、刚度稍大的垫层能取得较好的沉桩效果。     

双向增强体复合地基工后沉降分析

采用薄板变形理论和Winkler弹性地基模型计算双向增强体复合地基工后沉降量时,通常忽略了水平加筋垫层的水平抗力作用,本文引用双参数地基模型考虑该水平抗力对工后沉降的影响,推导了桩土加固区工后沉降的计算公式,对双向增强体复合地基工后沉降计算进行工程实例验算及参数分析,包括上覆路堤荷载水平、布桩形式、桩间距、垫层及桩间土的刚度等主要因素的影响。计算表明,加筋垫层的水平抗力对于降低工后沉降量是有利的,其影响不容忽视。加筋垫层的弹性模量及桩间土地基反力系数对工后沉降计算值影响较大,计算时应合理确定这些参数值。     

桩承加筋垫层复合地基桩土应力比分析

对带桩帽的桩承式复合地基水平加筋垫层进行受力变形分析,得出加筋体的挠曲变形量及筋材拉应力。在此基础上,视复合地基中竖向桩体和桩间土体为线弹性体,由静力平衡及变形协调条件,同时考虑筋材拉应力的作用,得到水平加筋垫层上下桩土应力比的计算方法。该方法能反映桩土间的差异沉降量、水平向加筋体抗力作用、桩间距、桩帽直径等因素对桩土应力比的影响。最后,采用该方法对某一现场试验结果进行分析,理论值与实测值吻合较好。水平加筋垫层的存在使复合地基桩土应力比增大,地基承载力提高,用文中方法计算桩承加筋垫层复合地基桩土应力比是可行的。     

既有溶洞段公路隧道开挖关键技术研究

隧道穿过可溶性岩层,溶洞的出现会为施工带来困难。以黑石岭隧道右线RK74+649里程段溶洞为例,首先通过数值模拟试验手段解决了既有溶洞段隧道开挖关键核心技术,即溶洞垫层厚度优化研究,最终确定溶洞垫层厚度为2.5m。然后立足于合理安排施工工艺和工序,减少工程隐患,从设计、施工和运营等方面综合考虑,提出了合理处治措施。     

CFG桩复合地基垫层作用机理和设计研究

根据高速公路软基处理特点，文中对CFG桩复合地基垫层的作用机理进行讨论，并提出其最佳桩间距、最佳垫层厚度、桩土应力比、实际置换率的解析表达式。     

软土地基处理方法

结合工程实践，对几种软土地基常用的处理方法进行说明，指出深层水泥搅拌桩、深层石灰搅拌桩、砂垫层和砂石垫层换填等方法在施工过程中的注意事项和质量检验标准。