拓宽加载对旧路基附加沉降影响数值分析

基于有限元数值分析方法,对路基拓宽工程中,新路基填筑对旧路基附加沉降的影响进行了研究。选取6 m厚软土地基双向4车道的两侧拓宽工程作为数值模拟原型,新路基填筑分别采用不同的填筑、固结间隔期的分层加载方式,通过监视旧路基坡趾下方不同深度的指定观察点,提取观察点的沉降-时间曲线,分析其加载过程的沉降特征,获取不同拓宽加载方式下旧路基下地基影响深度范围内附加沉降的变化特点及沉降完成时间。研究结果表明,新路堤填筑加载总量一定时,不同填筑方式引起的旧路堤附加沉降基本为定值,根据堆载高度可以确定旧路基最终沉降量;新路堤填筑方式影响旧路堤的沉降完成时间、填筑加载时间与自然固结时间相对集中时,旧路堤完成沉降所需工期较短。     

差异沉降对扩建道路路面结构影响数值分析

针对软土地基扩建路基的沉降控制问题,运用有限单元法模拟计算了路基的差异沉降对路面的结构影响,提出工后沉降控制的标准值,并提出了考虑差异沉降的拓宽路面设计建议。     

新老路基工后差异变形对路面结构的影响

路基拓宽工程中相关病害的发生与新老路基间的工后差异变形有着直接的关系,通过有限元数值模拟和室内足尺试验,对沥青路面在路基差异变形下的结构响应进行了深入分析,为相关工程设计方法的建立提供重要的理论依据和技术支持。理论分析表明,较小的路基不协调变形足以使沥青混凝土路面在路面结构中产生较大的附加应力,应力级位明显上升。室内足尺试验研究表明,在发生路基不协调变形后,新路基处的沥青路表当量回弹模量和疲劳寿命均有不同程度的下降。     

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。     

高速公路拓宽路基差异沉降处治措施

针对高速公路路基差异沉降引起的路面破坏问题,结合目前工程中差异沉降处治措施的应用情况,确定了针对不同级别路基差异沉降的工程处治措施,并对不同处治措施的施工工艺和质量控制点进行阐述,为高速公路拓宽路基差异沉降处治方案的选择提供一定参考依据.     

新旧地基不同固结程度对拓宽路基差异沉降的影响

为了解差异沉降对拓宽道路的影响,应用有限元程序建立了差异沉降的计算模型,从沉降和水平位移方面分析了新旧地基不同固结程度对高速公路拓宽路基的影响。结果表明,新旧地基的固结程度差异会影响沉降曲线的形状,尤其对差异沉降的影响较大。当新路基下地基压缩模量不变,改变老路基下地基压缩模量,最大差异沉降从8.89 cm减小至5.35 cm。但当老路基下地基压缩模量提高到15 M Pa以后,沉降的减小程度减弱。当旧路基下地基压缩模量不变,改变新路基下地基压缩模量,最大差异沉降从7.92 cm减小至3.23 cm。当新路基下地基压缩模量提高到10 M Pa时,沉降的减小最为明显,20 M Pa以后减小趋势变弱。     

高速公路改扩建新旧路基差异沉降影响因素分析

新旧路基结合处的差异沉降控制是高速公路改扩建的技术难点之一.若差异沉降值过大,会导致路基遭到破坏,影响路面结构,降低道路的使用品质,甚至危及行车安全.针对上述问题,依托长株高速公路改扩建工程,应用有限差分法建立了数值计算模型,研究了不同拓宽宽度、不同填方高度、不同弹性模量和不同压缩模量4种影响因素下新旧路基不均匀沉降的...     

软基剪切变形引起附加沉降量的计算方法研究

在剪应力作用下,机场软基土发生侧向挤出而产生附加沉降的计算,目前尚无成熟的方法.从机场软基土产生剪切变形的主要因素入手,导出了计算机场软基土附加沉降量的关系式,并利用实测资料进行反馈分析得到经验系数.通过南方某机场10个断面的分析表明,所得计算公式是可行的.     

高速公路拓宽方式对路基差异沉降的影响

为了合理选择高速公路的拓宽方式,针对单侧加宽和双侧加宽这两种直接拼接方式,分析了其对拓宽路基的影响。结果表明,两种拓宽方式都随拓宽宽度的增加沉降逐渐增大,但单侧拼接比双侧拼接大得多,双侧加宽在差异沉降控制上优于单侧拼接。     

基于沉降变形特性的路堤离心模型试验研究

为深入分析路堤沉降变形特性,进行了不同边坡坡率的路堤土工离心模型试验,分析了形变沉降和压密沉降以及水平位移随路堤边坡坡率变化的规律。结果表明：路堤顶面的最大形变沉降出现在路肩位置;边坡坡率越大,路堤顶面形变沉降的差异沉降值越大;边坡的最大水平位移出现在边坡中部,边坡坡率在1：1．2～1：1．5时,对路堤竖向沉降和水平变形的影响最敏感。     

土石混填路基沉降变形特征的离心模型试验研究

为了揭示土石混填路基的沉降变形特性,为设计和施工控制提供依据,进行了不同含水率、不同压实度和不同颗粒组成土石混填路基的离心模型试验,再现了土石混填路基的沉降变形性状。试验结果表明,路基沉降随压实度的降低和含水率的增加而线性增大;路基顶部从中线到路肩,沉降量逐渐减小,但水平位移逐渐增大。路基边坡顶部随路基沉降发生沉陷,但在1/3~2/3高度处,边坡的水平位移达到最大值,产生向外侧的变形。     

多年冻土地区沥青混凝土路面材料对结构附加应力的影响

多年冻土地区路面结构出现大量早期损坏,究其原因,与多年冻土地区独特的工程特点有直接关系。多年冻土地区路基的融沉变形使沥青混凝土路面结构层产生附加应力,其与荷载应力的综合作用,直接导致路面结构的破坏。采用有限元法,并将融沉变形简化为二次曲线,建立沥青混凝土路面结构的横向计算模型。计算分析了路面材料与基层底面附加应力的变化关系,并得出附加应力的主要影响参数,为多年冻土地区路面的结构设计提供依据。     

道路窨井差异沉降计算分析

在道路中,窨井沉降导致了路面与窨井之间的差异沉降,出现道路平整度问题,影响行车舒适性与安全性。该文针对当前道路窨井沉降问题,提出了防治窨井沉降的改进型窨井结构,并结合路基处治,进行了详细的计算分析,结果表明该结构能较好地减小窨井与路面差异沉降大小,推荐采用改进窨井并进行路基浅层加固,可以较好地防治道路窨井沉降问题。     

高速公路拓宽工程路基差异沉降数值模拟

采用ABAQUS有限元软件对高速公路拓宽后新老路基差异沉降进行了数值模拟,分析了加宽方式、加宽宽度、加宽高度、路基刚度、路基填料重度、土基模量、软土地基深度等各种因素对地基及新老路基附加沉降的影响,为高速公路拓宽工程的设计与施工提供参考。     

不同路面结构对软基不均匀沉降的适应性研究

针对软土地基的特点，基于弹性层状多层体系理论和国外容许应变设计方法，设计了两种具有级配碎石和较厚沥青层的沥青路面结构、一种常规的半刚性基层沥青路面结构；运用ABAQUS有限元程序分析了3种路面结构中路堤的沉降、结构层底面的附加应力等力学响应；采用灰色关联决策理论，确定了3种路面结构的软土地基适应性以及底基层合理的弹性模量。分析表明，级配碎石夹层沥青路面结构具有较好的软土地基适应性，其底基层材料宜采用较高的模量；而常规的半刚性基层沥青路面结构对软基的适应性较差。分析结果可为软土地区新建沥青路面结构设计提供参考。     

软土地区倒装路面结构的差异沉降控制标准研究

为得到软土地区典型倒装路面结构的差异沉降控制标准,采用数值分析方法,对路基双侧拼宽下倒装路面结构的差异沉降控制标准进行研究。结果表明,若底基层容许拉应力为0. 139 MPa,则容许差异工后沉降为2 cm、路拱横坡变坡率为0. 2%;若底基层容许拉应力为0. 35 MPa时,最大差异工后沉降的控制标准可提高到5 cm,容许的路拱横坡变坡率可提高到0. 5%。相对于倒装路面,半刚性路面对差异沉降的容忍性更高。     

软基差异沉降对夹层路面结构的影响分析

软土地基上路基的不均匀沉降变形加速了沥青路面结构的早期破坏;由于国内90%以上的高速公路都是常规的半刚性基层沥青路面结构,不能很好地消散不均匀沉降产生的附加应力,因此有必要提出新的适应软土地基上的路面结构形式。依托淮盐高速公路中设有级配碎石夹层结构的试验段,采用ABAQUS非线性有限元分析了该路面结构在不均匀沉降时的底基层和应力控制层层底的附加应力。结果表明,不均匀沉降增大时,底基层和应力控制层的水平向附加应力都呈线性增大;底基层厚度一定时,底基层模量越大,其层底拉应力越大,而应力控制层水平向附加应力明显减小,但是底基层厚度不宜太厚;相对于半刚性基层路面,设有级配碎石夹层结构的路面有更大的强度储备,更能适应软基不均匀沉降。所得结论对今后软土地基上的路面结构设计有一定的指导意义。     

公路双侧拓宽差异沉降控制标准研究

建立了能够考虑路面、路基和地基相互作用的弹塑性有限元整体分析模型,通过路面结构在工后差异沉降下的力学响应分析,提出了高速公路双侧拓宽工程差异沉降控制标准,分析了差异沉降曲线形态、面层和基层厚度对差异沉降控制标准的影响.研究表明:差异沉降曲线呈马鞍形分布时,拓宽路基差异沉降控制标准为工后变坡率不超过0.3％;差异沉降曲线呈倒钟形分布时,拓宽路基差异沉降控制标准为工后变坡率不超过0.45％.差异沉降控制标准随函层或基层厚度的增加而减小,保持面层与基层厚度之和不变条件下增加面层或基层厚度,差异沉降控制标准数值不变.     

拓宽路基差异沉降特性和影响因素分析

为了解差异沉降对拓宽道路的影响，应用有限元程序建立了差异沉降的计算模型，分析了拓宽路基差异沉降特性，研究了路基高度、土基压缩模量、拓宽方式和宽度对路基差异沉降以及沉降曲线形态的影响。结果表明，双侧拓宽在差异沉降控制上优于单侧拓宽；最大差异沉降的增加和土基压缩模量的减小不成反比例；受边界条件的影响，路基填土高度越小，拓宽路基顶面沉降曲线越接近“～”形。研究成果对高速公路扩建工程中新老路基差异沉降的处理具有借鉴意义。     

设缝沥青路面结构力学性能模型试验研究

煤矿采动区造成地表大幅差异沉降,导致路面结构内部产生了较大的附加应力,使路面结构破坏.文中针对上述问题提出了设缝沥青路面结构.并对设缝路面和不设缝路面进行了1:1足尺模型试验.试验结果表明:设缝沥青路面结构的应力和差异沉降量比不设缝的沥青路面结构有明显降低,有效地提高了沥青路面结构的抗变形能力.并降低了沥青路面结构内部的附加应力.试验结论为设缝沥青路面结构设计提供了可靠的设计参考依据.