超前支护桩桩后EPS垫层优化设置的数值模拟

出于减小高切坡超前支护桩桩身荷载、优化超前支护桩设计的目的,提出在超前支护桩后设置聚苯乙烯泡沫(EPS)垫层.运用数值模拟方法,进行了超前支护桩后设置不同厚度、不同类型的EPS垫层情形下的敏感性分析.结果表明:设置EPS垫层后,桩身所受土压力、最大弯矩、最大剪力及桩顶位移均显著减小,在0～0.8 m垫层厚度范围内,随着...     

考虑土拱效应的倾斜刚性挡墙非极限主动土压力

引入非极限内摩擦角同侧向位移的非线性关系;根据非极限状态下的倾斜墙背与滑裂面上的应力关系,以及水平微分层单元的水平静力平衡方程,得到了非极限滑裂面倾角,进而得到平移模式下考虑土拱效应和位移影响的倾斜刚性挡墙非极限主动土压力计算式。研究表明:侧向位移比的增大使非极限滑裂面倾角增大,非极限主动土压力系数减小,非极限主动土压力减小;墙背倾角的增大使非极限滑裂面倾角减小,非极限主动土压力系数减小,非极限主动土压力增大;非极限主动土压力随着填土内摩擦角、墙土摩擦角的增大而减小;与已有方法比较,提出的非极限主动土压力理论值与试验值吻合得更好。     

加筋土挡墙墙背土压力分布规律研究

综合考虑了拉筋垂直层间距与拉筋的抗拉强度的影响,利用微元法提出了加筋土挡墙墙背土压力计算模型,进而得到墙背的土压力强度和合力的理论公式。研究结果表明:文中提出的加筋土挡墙墙背侧向土压力强度公式模型较好地反映了土压力随墙高呈非线性分布的规律;土压力理论值随拉筋竖向间距的增加而增加,随拉筋拉力的增加而减小;主动破裂角随拉筋拉力的增加而增大,随拉筋垂直间距的增加而减小,且加筋后的破裂角比未加筋的大;土压力理论值比变系数法小且大于实测值。     

考虑裂隙和膨胀力的膨胀土边坡稳定性分析

为探究裂隙和膨胀力综合影响下的膨胀土边坡稳定性,通过引入膨胀力对传统圆弧形滑动面稳定系数的计算公式进行改进,运用有限元方法探究膨胀土边坡在不同降雨工况下渗流场的时空分布规律和稳定系数变化规律。经探究,改进后的稳定系数计算公式可较好地反映膨胀特性的影响及稳定系数的变化规律,能较好地适用于膨胀土边坡稳定性分析;降雨强度、降雨历时和裂隙深度共同决定膨胀土边坡经雨水入渗的影响深度,且该深度同膨胀土边坡在气候营力作用下形成的风化带深度相近。停雨期内,裂隙的存在会加剧孔隙水压力的消散;膨胀力严重影响稳定系数,考虑膨胀力后稳定系数减小约30%;稳定系数会随降雨强度、降雨历时和膨胀力的增大持续减小。     

柔性荷载下CFG桩复合地基沉降特性的数值模拟分析

根据甬台温客运专线具有代表性的断面,对影响客运专线铁路柔性基础下CFG复合地基变形的各种因素进行数值模拟分析.分析结果表明,桩身弹性模量小于3GPa时,桩身弹性模量对复合地基沉降影响较大,桩身弹性模量达到3GPa后,桩身弹性模量对复合地基沉降影响显著减小,当桩身弹性模量达到5GPa后,复合地基沉降基本不受桩身弹性模量影响;路基垫层弹性模量小于50MPa时,随着垫层弹性模量的增大,沉降量急剧减少,垫层弹性模量达到50MPa后,垫层弹性模量基本不对复合地基的沉降产生影响;下卧土层压缩模量对复合地基的沉降影响比较大.     

不同垫层下管桩复合地基现场对比试验研究

为比较管桩+钢筋混凝土板复合地基、管桩+桩帽+土工格室复合地基、管桩+桩帽+土工格栅复合地基的受力和沉降控制效果,开展了3种复合地基处理深厚软土路基的现场试验,分析研究了不同垫层条件下管桩复合地基受力和变形规律,结果表明:路堤荷载作用下,桩顶和桩间土应力由路基中心向路肩、坡脚处逐渐减少,土工格栅垫层时桩土应力比为2.47~5.42,土工格室垫层加固桩土应力比为2.30~6.25;钢筋混凝土板垫层时桩土应力比为8.05~14.81;随着路基填土荷载的增大,土工格栅、土工格室拉力逐渐增大,路肩位置拉力最大,相同荷载作用下土工格室所受拉力大于土工格栅;3种复合地基加固措施中管桩+钢筋混凝土板对路基沉降的加固效果最好,稳定后地基面沉降分别为土工格栅和土工格室桩网复合地基地基面沉降的68.46%和72.56%.      

高速铁路刚柔性桩复合地基沉降影响分析

刚柔性桩复合地基是一种新型的地基处理技术,在高速铁路工程中的应用较少。分析其适用范围和工作机理,着重利用有限元法分析垫层模量、垫层厚度、刚性桩长度和路基填筑高度等对刚柔性桩复合地基沉降所产生的影响及规律,旨在为以后该类型高速铁路复合地基沉降量的设计和控制提供参考。     

埋置波纹钢板管涵刚度对其受力性能的影响

为了分析埋置波纹钢板管涵结构的刚柔性及对整体受力性能的影响,建立了考虑土-结相互作用的有限元模型,在其他参数不变的条件下,改变波纹钢板的波形和厚度,分别计算和对比管涵内力、变形及土体变形,分析各种截面类型下波纹钢管涵的刚柔性,并研究各种情况下管涵内力、变形和土体变形分布的特点.结果表明：波纹钢板的截面特性参数改变会导致管涵结构刚柔性的改变;波纹钢板截面刚度的增大,使管涵的变形减小,导致管涵结构受到的土压力增大和管涵的应力增大;应平衡结构的应力和变形,合理选择波纹钢板的截面形式.     

基于数值分析的衡重式挡土墙失稳模式研究

衡重式挡土墙是山区公路建设中广泛使用的支挡结构,其稳定性直接影响工程结构的安全性。基于FLAC3D建立了衡重式挡土墙分析模型,采用墙顶超载法和强度折减法研究了衡重式挡墙在路面超载、墙身质量薄弱以及地基强度不足时引起病害。研究表明:随墙顶荷载增加,墙后的水平土压力增大,挡墙发生外倾失稳时可能伴有墙身拉裂或地基压缩破坏;当墙身质量较差时,墙体剪切带在挡墙外侧中下部形成,并斜向上发展,剪切带位于下墙内;当地基承载力较低时,挡墙易发生整体滑移失稳,墙内存在2条滑裂面。     

重力式支挡结构动土压力试验

为了探讨支挡结构墙背动土压力的大小及其分布,进行了足尺模型试验.通过对重力式路肩墙、重力式路堤墙和衡重式挡墙3种墙型的测试,得到了不同加载幅值、不同加载距离情况下挡墙墙背的动土压力,并与现行计算方法的结果进行了比较.结果表明,动土压力随加载幅值和加载距离增大近似成线性关系增大;按库伦理论计算的动土压力大于试验测试值.     

降雨条件下膨胀土边坡稳定性探讨

以镇江某路段膨胀土滑坡及治理为工程背景,利用GEO-SLOPE软件对考虑裂隙和不考虑裂隙时膨胀土边坡体积含水量的变化规律进行研究,并进一步研究降雨对膨胀土边坡稳定性的影响。研究结果表明,在降雨条件下对膨胀土地边坡稳定性进行分析时,应考虑裂隙的影响。     

路堤土降雨入渗响应的模型试验研究

采用重庆环城高速公路建设用土,在降雨条件下进行了压实度不同的两组路堤室内模型试验,分析了不同加载降雨过程路堤土压力、变形、基质吸力的变化规律,总结出降雨对路堤的影响位置、深度和时效性等.通过试验观测发现：⑴突然降雨或长期的暴雨对路堤土压力和变形有显著影响;⑵路堤中部对降雨的响应有一定的滞后性;⑶降雨对路堤的影响深度与填土的类型和粒径有关;⑷压实度越大,膨胀土的膨胀越明显,而路堤中吸力与含水量受降雨的影响越小.     

考虑桩间土非线性影响的刚性桩复合地基桩土应力比计算方法研究

考虑桩侧摩阻力与桩—土相对位移的双曲线关系以及桩间土体非线性变形影响的特点,建立刚性桩复合地基土体压缩模量与应变的关系模型。考虑桩土竖向变形,采取桩体向上刺入褥垫层及向下刺入持力层的模型,引进分级加载的思想,基于桩-土-垫层的竖向变形协调条件,最后得到了刚性桩桩土应力比。通过对某工程进行现场实测试验数据对比,分析得到了桩侧摩阻力与桩身正应力的分布规律,同时对垫层厚度、垫层模量、桩长、桩土加固区土体模量等参数进行了分析,结果表明该方法具有一定的合理性和可行性。     

考虑水稳定性影响的膨胀土路基填料承载比特性

根据试验规范进行室内承载比(CBR)试验,研究压实度和膨胀率对其承载比(CBR)值的影响规律,分析膨胀土以及石灰改良膨胀土的CBR值随压实度和膨胀势变化的基本规律,研究认为,CBR值随压实度的减小而减小,随膨胀势的减小而增大。石灰改良膨胀土用于路堤填筑时,压实度略低的标准控制,有利于路堤的长期稳定。     

减荷措施下涵洞土压力与填土变形数值计算

以南广高速公路的2座涵洞为试验工点,采用EPS板作为减荷材料,通过ANSYS有限元计算,并结合现场土压力实测,研究了涵洞在有、无EPS减荷措施,以及EPS板铺设厚度不同情况下的涵洞垂直土压力与填土变形,并将有限元计算结果与现场实测值进行了对比。分析结果表明:在涵洞覆盖最大填土高度时,涵洞洞顶垂直土压力的计算值与实测值相差平均不超过16%;洞顶铺设不同厚度EPS板减荷时,洞顶土压力约减小了1/2～2/3,且在本试验条件下,洞顶EPS板愈厚,减荷效果愈好;变形云图直观展示了洞顶平面内外土柱沉降差的存在,是反映垂直土压力各种影响因素的综合性参数;洞顶铺设EPS板减荷时,洞顶平面内外土柱形成沉降差,从而达到减荷效果,且在同等填土高度下,洞顶EPS板愈厚,洞顶平面内外土柱间的沉降差值愈大,故其减荷效果也愈显著。     

武汉过江隧道地震响应因素影响分析

运用ANSYS软件,以武汉过江隧道衬砌结构典型地质剖面为例,研究地基土压缩模量、衬砌模量、外径、顶板土层厚度及水深等因素对地震响应的影响,相关参数均来自工程实际,地震荷载考虑EI-centro双向地震作用,得出如下结论：（1）随着地基土压缩模量增大,衬砌同一节点竖向位移和应力最大值逐渐减小;在同一时刻,最大节点位移分布在衬砌顶部,最小节点位移分布在衬砌底部;最大节点应力主要分布在衬砌左右侧壁位置,最小节点应力则分布在左上侧壁位置区域。当土压缩模量大于20MPa后,无论是位移还是应力,其变化幅度减小。（2） 衬砌模量越大,其节点位移减小,而节点应力增大;外径越大,其节点位移较小,而节点应力除拱顶、拱底外逐渐增大,拱顶拱底应力先略微减小然后增大。（3）地基土厚度越大,其节点位移逐渐减小;节点应力则逐渐增大。（4）衬砌上部水深越大,无论是节点位移还是应力均逐渐增大。当水深在10m内时,变化幅度较小;超过10m后,变化幅度增长较快。     

武广高铁CFG桩复合地基工后沉降影响因素

为了研究软土地区高速铁路CFG(cement flyash gravel)桩复合地基工后沉降,以武广客专试验段为例,基于有限元理论,借助ABAQUS软件,对多个影响CFG桩复合地基工后沉降的因素进行数值模拟,分析各因素对其沉降的影响程度和规律,确定控制沉降量的主要因素.研究结果表明:增大桩的弹性模量或桩径,桩土应力比均增大;增大垫层厚度,桩土应力比减小;采用钢筋混凝土管桩和CFG桩组合时,在CFG桩桩顶的最大沉降为2.01 mm,与全为管桩的情况相比,不均匀沉降减小了46.5%.      

基于现场试验的桩网复合地基垫层效应分析

为对桩网复合地基垫层设计提供参考,对4组不同桩帽尺寸的桩网复合地基进行了现场试验,测试、分析了路堤荷载作用下的地基沉降、基底压力和垫层筋带拉力.结果表明:桩顶设置桩帽的作用显著,可有效降低桩顶压力,减小桩顶筋带拉力,缩小桩土沉降差;土拱高度与桩间净距有关,试验条件下约为桩帽间轴线净距的0.9~1.3倍;桩顶压力分布不均匀,中间小,边缘大,前者约为后者的67%~79%;桩顶筋带拉力最大,桩帽边缘筋带拉力大于桩中心.     

路基填筑土体参数对邻近桩基位移变化影响分析

以实际工程为例,采用数值模拟方法,分析路基填筑对临近桩基变形影响,并分别考虑填筑土的压缩模量、内摩擦角、粘聚力和桩体的弹性模量对桩顶沉降和侧向位移的影响,得到以下结论:桩身整体发生沉降,最大值为2.5 mm,桩体整体向右侧变形,桩顶水平位移最大,最大值为45.8 mm,且随着桩深的增加,其侧向位移逐渐减小;增大填筑土的压缩模量、内摩擦角、粘聚力和桩体的弹性模量均可减小桩顶侧向位移,且效果依次降低,对于桩顶沉降位移,通过增大上述4个参数后,其减小效果不明显;增大填筑土的压缩模量、内摩擦角对减小桩顶沉降效果明显,在工程上可以合理利用。     

台阶式格栅加筋挡墙现场试验研究

对广东省河龙(河源至龙川)高速公路K29+307~K29+353段路基挡墙处的分级直立式格栅加筋挡墙进行了现场试验测试分析,分别测试了挡墙从施工到正常使用期间加筋墙的加筋体内筋带拉力、土压力分布、墙面变形以及地基应力等,对测试结果进行了分析研究,探讨了相关的分布规律以及影响因素,并得出了一些新的认识和见解.