安新高速公路改建工程台阶开挖方案分析

随着我国经济的迅速发展,一些现有高速公路已不能适应交通量增长的要求,需要扩大道路通行能力,面临改扩建问题,而开挖台阶是新老路基结合处常用的技术措施之一。结合安新高速公路改建工程,分析了旧路开挖施工时可能产生坍塌的原因,提出合适的台阶开挖尺寸,针对不同路基填料尤其是不易松散土(粘土)与易松散土(砂土)提出相应的台阶开挖方案。研究表明,合适的台阶开挖方案有良好的效果,并可以有效避免施工过程中旧路基的坍塌,保证路基稳定性。研究成果对高速公路改建工程台阶开挖的设计与施工具有借鉴意义。     

曲线钢箱梁施工抗倾覆稳定性研究

为分析曲线钢箱梁桥施工过程中的抗倾覆稳定性,建立单箱梁和有临时加固设施的双箱梁数值模型,计算各支座的支撑反力。根据钢箱梁的不同受力特征,采用稳定系数法和支座反力法,计算曲线钢箱梁的抗倾覆稳定性系数。分析表明,对于结构整体倾覆分析而言,单箱梁和有临时加固设施的双箱梁的自重作用提供了结构的稳定力矩,使得在施工各工况下均不出现支座脱空的现象;单箱梁和有临时加固设施的曲线钢箱梁整体抗倾覆稳定性较好,各个阶段的抗倾覆系数均远大于规范的规定,桥梁结构不会发生侧向倾覆;双箱梁间设置临时加固设施,可以提高曲线钢箱梁的抗倾覆稳定性,在施工过程中,应加强双纵梁间的临时连接。     

山区陡坡高填路基变形及稳定性研究

依托十堰某高等级公路高填方路基工程,采用数值模拟结合现场监测对三种施工方案的陡坡路基变形及稳定性进行研究。结果表明：陡坡高填路基沉降曲线呈“勺型”,路基各点沉降差异较大,采用开挖台阶和路基内部加铺土工格栅的措施对路基沉降量和沉降规律影响微弱;陡坡路基边坡水平位移先增加后减小,水平位移最大值出现在第二级边坡处,开挖台阶对路基边坡水平位移影响较小,采用路基内部加铺土工格栅的措施不仅有效减少路基边坡水平位移,还可增加路基整体稳定性。     

拓宽路基拼接台阶尺寸比选研究

采用资料调查研究、理论分析、数值分析和现场试验方法对京石高速公路路基拼接工程中的2种台阶尺寸方案进行了比选研究,结果表明:(1)相比于40cm×60cm的台阶,80cm×120cm的台阶能更有效抵抗沿结合部的应变局部化现象,提高拓宽路基的稳定性,减小拓宽路基的差异沉降.(2)80cm×120cm的台阶能更有效挖除压实度不足填土,获得顶面坚实的台阶.(3)台阶开挖中最不利工况是第一级台阶开挖后,两种拼接台阶方案最不利工况的路堤边坡稳定性相同.随着向上分级开挖台阶,路堤边坡稳定性逐渐增长。(4)最不利工程条件最不利工况下,项目第一级台阶开挖后路堤边坡稳定,这与现场开挖试验结论一致。综上,选择80cm×120cm为京石高速公路路基拼接台阶尺寸。     

台阶式挡墙拓宽路基设计方法及结构参数建议

基于补偿法及对挡墙的合理简化探讨了台阶式挡墙设计计算方法，建立了典型拓宽路基与台阶式挡墙相互作用模型，结合数值模拟结果对浆砌块石台阶式挡墙的结构参数敏感性及可能的破坏形式进行分析，推荐了合理的挡墙结构参数。结果表明:①台阶式挡墙本身结构参数将直接影响挡墙可能发生的破坏形式和稳定性；②挡墙可能会发生倾覆破坏，或使土体发生剪切破坏，或因地基承载力不足而破坏；③M10浆砌块石台阶式挡墙合理的结构参数宜控制在倾角为9°左右、宽度为2.5 m左右、高度小于16.0 m。     

台阶开挖技术在高速公路路堤拓宽中的应用及研究

对于高速公路拓宽工程必须采取有效的措施,减小新老路基的差异沉降,其中开挖台阶是新老路基结合部常用的技术措施之一。本文以京石高速公路涿州至石家庄段为工程依托,采用有限元方法分析了老路边坡开挖和加宽路堤填筑对老路及路基变形的影响,对高速公路拓宽工程台阶开挖的设计与施工具有指导意义。     

高速公路新老路基拼接的台阶开挖效果分析

对于高速公路拓宽工程必须采取有效的措施,减小新老路基的差异沉降,其中开挖台阶是新老路基结合部常用的技术措施之一。对5种不同的台阶开挖方式,采用有限元方法分析了老路边坡开挖和加宽路堤填筑对老路及地基变形特性的影响,对高速公路拓宽工程台阶开挖的设计与施工具有借鉴意义。     

临江软土地基堤路结合工程合理拼接台阶尺寸研究

堤路拼接工程中,既要考虑到新老路堤的变形协调性,又要不影响到老堤的防洪作用,因此合理的台阶尺寸选择非常重要。通过有限元模拟,分析了不同尺寸拼接台阶对于堤路拼接质量的影响。模拟结果表明,设置拼接台阶能够有效改善拼接处的剪应力分布情况,缓解坡脚的应力集中,使新老路基更加有效衔接,但过大的台阶尺寸也会降低拼接质量,应控制开挖台阶尺寸。合理的台阶尺寸应同时考虑拼接处与两侧路基的变形协调性,同时也应考虑对既有老堤稳定性的影响。综合考虑各不同断面设置方案的数值模拟结果,确定最优的拼接台阶尺寸为0．8×1．85m。研究结果将为堤路结合工程的设计和施工提供借鉴和指导作用。     

某公路隧道塌方原因分析及处治方案研究

以某高速公路隧道塌方案例为依托,对该隧道塌方原因进行分析,并通过数值模拟手段分析软弱围岩隧道台阶法施工中台阶长度及下台阶开挖支护时机对隧道围岩稳定性的影响,分析结果表明:软弱围岩隧道台阶法施工中应采用短台阶法施工,下台阶开挖时应立即施作支护,以抑制洞周围岩变形及塑性区的发展,避免围岩失稳、崩塌。并结合工程情况,提出采用多循环管棚注浆方案通过塌方段,为类似工程提供参考。     

高速公路改扩建工程中拼宽路基施工监理要点

本文通过公路改扩建路基拼宽施工各环节质量监控,从新路基地基处理、沉降点位布置观测、拼宽处台阶开挖和压实、土工格室、土工格栅的合理使用,使拼宽新路基在较短的时间内沉降稳定,避免新老路基之间因沉降量不同出现路面纵向裂缝,保证改扩建工程拼宽施工质量。     

黄土隧道三台阶施工预制临时仰拱技术及应用研究

为解决隧道临时支护结构施作耗时长、拆除后难以利用的难题,提出一种可重复使用的预制临时仰拱设计与施工方案,并在黄土隧道三台阶七步法中进行应用试验。通过对比现场光纤光栅传感器测试数据和数值模拟结果,对预制临时仰拱实施效果进行研究。研究结果表明:1)预制临时仰拱制作简单、拼装快速并可重复应用,可在大断面隧道三台阶临时仰拱七步施工方法中快速形成临时仰拱,使中台阶开挖后初期支护体系临时封闭成环;2)与传统三台阶七步开挖施工方案相比,采用"三台阶七步开挖+预制临时仰拱"方法可以有效改善大断面黄土隧道施工中初期支护结构受力与变形,其中初期支护结构最大主应变降低约72%,拱顶沉降降低约78%;3)设置预制临时仰拱使中台阶封闭成环,可以很好的改善初期支护结构与围岩的相互作用性能,有效减小隧道开挖后围岩塑性变形范围,保证隧道施工安全。     

市政道路工程软基滑动处理方案研究——武汉杨泗港快速通道四新段市政道路路基隆起处理方案研究

以武汉杨泗港快速通道四新段工程为例,介绍道路工程因外部堆载应力作用导致路基滑动、隆起的处理方案:首先将现场实际情况模拟至分析软件中,计算出滑动面的位置和滑动体的剩余下滑力,然后利用结构分析软件,计算钢板桩的嵌入深度并验算其稳定性、抗倾覆性及抗隆起性,最后据此制定经济实用的处理方案,并通过施工检测结果来验证处理效果。     

重力式挡土墙稳定性影响因素分析

对可能影响重力式挡墙稳定性的因素进行考察,分析各因素对重力式挡墙抗滑移、抗倾覆和路基整体稳定性的影响。结果表明背后填料对挡墙的抗滑移、抗倾覆和路基整体稳定性均有较大影响,填料的内摩擦角越大,挡墙的稳定性越强;重力式挡土墙的截面尺寸对稳定性的影响程度不同,挡墙背坡倾角坡度、面坡倾角坡度和墙趾宽度对挡墙抗倾覆稳定性的影响较明显,基底倾角对抗滑移稳定性更敏感,增加凸榫对抗滑移和整体稳定性均有较大提高。     

分岔隧道连拱段施工数值模拟分析及其方案优化

为进一步研究分岔隧道施工过程中的围岩力学性态,以某正在施工的分岔隧道为工程背景,采用FLAC3D有限差分软件对隧道施工过程进行了数值模拟,研究了分岔隧道施工过程中连拱段围岩及中隔墙的应力、位移分布和变化规律,在此基础上,对隧道施工方案进行了优化分析。研究结果表明:该隧道开挖过程关键工序为上台阶开挖,侧导坑开挖对围岩稳定性有较大影响,隧道采用中导洞台阶法直接开挖仍可以保障围岩稳定性,同类工程采用中导洞台阶法开挖是安全可行的。     

浅埋偏压大断面隧道洞口段边坡稳定性分析

本文高速公路大断面隧道洞口段浅埋、偏压的特点,采用FLAC3D软件,计算不同工况下隧道开挖对洞口段边坡稳定性的影响,同时对隧道开挖工法的选择提出了合理意见。研究表明:边坡坡度是影响隧道洞口段边坡稳定性的一个重要因素,坡度越大,隧道开挖后围岩位移值也越大。隧道的开挖对边坡稳定性有较大影响,隧道开挖后边坡安全系数急剧减小,要避免在坡度大的边坡处开挖隧道。针对本隧道浅埋偏压大断面的特点,施工时不建议采用台阶法开挖,应采用双侧壁导坑法、CRD法与CD法这几种受力更为合理的工法,确保一次应力释放不会太大,保证施工安全。     

重力式挡土墙稳定性与地基承载力研究

为研究重力式挡土墙抗倾覆稳定性与地基承载力,通过研究公路、铁路及建筑行业规范相关计算公式,各规范抗倾覆稳定性与地基承载力计算是相互独立的,同时抗倾覆验算均对墙趾取距计算而忽略了地基反力对倾覆的不利作用,不满足力矩平衡方程。通过将地基承载力与抗倾覆计算相结合,从力矩平衡的基本原理出发判断出规范公式有误,并得出正确的抗倾覆计算方法和公式。利用算例比较规范公式计算安全系数显著偏大,对工程设计和应用不利。建议采用力学基本原理或文中提出的方法和公式计算重力式挡土墙抗倾覆稳定性。     

异形岔道梁桥有限元分析与抗倾覆研究

为保证带外伸横梁的异形岔道梁桥抗倾覆稳定性，结合某工程实例综合采用了设置外伸横梁等4项构造措施。采用Midas Civil 2021建立了全桥梁格模型与全桥板单元模型并进行分析对比，分析了桥跨结构的倾覆破坏机理，提出了实用抗倾覆计算方法。研究表明：梁格法对此类桥梁的计算精度可以满足工程应用的要求；外伸横梁与B岔道根部弯曲破坏失效是桥梁倾覆的最终阶段和前提条件；外伸横梁越短，提供的抗倾覆力矩越大。本次设计采用的4项构造措施均可有效提高结构抗倾覆稳定性，安全系数为10.1，大于2.5，满足规范要求，可为同类桥梁抗倾覆优化设计（如减小外伸横梁根数、调整外伸横梁结构尺寸等）提供依据和参考。     

公路隧道开挖围岩稳定性数值模拟研究

公路隧道施工中控制隧道围岩在开挖后的变形,避免发生过大变形与破坏,为隧道二次衬砌争取时间是隧道施工中的关键问题。本文采用有限元数值模拟方法,模拟分析某一公路隧道的施工开挖过程,研究在不同的工况条件下,隧道围岩的稳定性,根据分析结果为隧道施工选择了合理的开挖施工方法,隧道典型断面的监测结果表明采用的施工方法能够满足开挖施工的安全及进度要求。     

独柱墩钢-混组合梁桥抗倾覆性能研究

为研究独柱墩钢-混组合梁桥抗倾覆性能的影响因素,以某两跨连续匝道桥为例,分析结构在不同曲率半径、支座间距、支座偏心距及车速下的抗倾覆稳定性。结果表明,桥梁抗倾覆稳定性系数随曲率半径的增大呈现先减小后增大的趋势,小半径桥梁稳定性最强,直线桥次之,大半径桥梁稳定性最差;增大支座间距及合理设置支座偏心距,可有效提高桥梁的抗倾覆能力;车速越大,桥梁稳定性越差。结合分析成果提出了改善桥梁抗倾覆稳定性的可行性措施。     

拱北隧道5台阶14部开挖施工组织方案分析

港珠澳大桥拱北隧道口岸暗挖段采用255 m曲线管幕+冻结法施工,采用5台阶14部开挖方法穿越富水软弱地层及拱北口岸敏感区域。为解决该工法下大断面开挖及多工序交叉作业施工的施工组织及安全问题,从现场管理角度出发介绍5台阶14部开挖法的施工方案,通过现场施工验证方案的可行性,并分析施工中存在的部分台阶断面划分、导洞施工顺序安排、工作面设置等方面存在的问题。据此,提出开挖方案和施工组织优化思路以及增设斜坡道的比选方案,监测结果表明： 施工组织调整及优化是切实可行的,能够确保拱北隧道按期顺利贯通。