双屈服面模型在高填方路基工后沉降分析中的应用

工后沉降是路基设计的主要控制因素之一,特别是在高填方的高等级公路中,对其要求更为严格。工后沉降一般根据施工期实测沉降曲线进行推算,但受地基处理方法、上部荷载填筑方式、地质条件等多方面因素的影响,合理预测工后沉降一直是一个工程技术难题。文中以某高等级公路工程路基沉降的长期观测数据为基础,引入双屈服面弹塑性模型对工后沉降进行分析,结果表明用双屈服面模型计算的工后沉降较常用的推算方法得到的工后沉降具有更高的可信度,值得在设计中推广应用。     

圆形浅基础地基极限承载力理论公式的改进

针对已有圆形浅基础地基极限承载力计算方法的假定条件、计算方法、屈服准则等的适应性特点,对圆形浅基础地基极限承载力的解析解进行了研究.假定地基整体剪切破坏面形态呈Prandtl-Reissner经典理论滑动面形状、地基土体破坏时为不变形的刚塑性体,且破坏面均服从Mohr-Coulomb屈服条件,根据刚塑性体的静力平衡条件,考虑破坏面上的摩阻力项,严格推导了圆形浅基础地基极限承载力的理论解,并与Vesic半经验公式以及其他解析解进行了对比,对比结果表明:考虑破坏面上的摩阻力σtan(φ)项能使承载力系数Nc和Nq提高,但二者随内摩擦角的变化规律有差异;本文理论解与Vesic半经验公式以及其他解析解相似,是对圆形浅基础地基极限承载力计算方法的进一步改进.     

高填石路堤地基沉降计算方法研究

高填石路堤地基沉降受施工情况影响,填筑阶段和非填筑阶段地基沉降规律明显不同,因而不能采用统一的地基沉降与时间关系的表达式来描述地基各阶段沉降规律。填筑阶段,提出了能同时考虑剪切变形和压缩变形的修正的邓肯张模型来计算路基沉降;对非填筑阶段早期的地基沉降,采用与时间和固结压力有关的指数函数预测模型进行计算。通过对填筑阶段和工后早期的沉降计算,其计算结果均与实测值吻合良好。     

方形浅基础地基极限承载力公式的改进

针对已有方形浅基础地基极限承载力计算方法的假定条件、计算方法、屈服准则等的适应性特点,对方形浅基础地基极限承载力的解析解进行了研究。假定地基整体剪切破坏面形态呈Prandtl-Reissner经典理论滑动面形状、地基土体破坏时为不变形的刚塑性体,且破坏面均服从Mohr-Coulomb屈服条件,根据刚塑性体的静力平衡条件,考虑整个被动区的极限平衡,严格推导了方形浅基础地基极限承载力的理论解,并与Vesic半经验公式以及其他解析解进行了对比,对比结果表明:考虑整个被动区的极限平衡能使承载力系数Nc和Nq提高,但二者随内摩擦角的变化规律有差异;本文理论解与Vesic半经验公式以及其他解析解相似,是方形浅基础地基极限承载力计算方法的进一步改进。     

基于软土双屈服面模型的滨海路基沉降预测分析

滨海道路工程多建在深厚的海相沉积软土地基上,通常因软土本构的特殊性导致其沉降难以准确预测。但已有研究表明,双屈服面模型能较好地描述软土的本构关系。文章以某滨海在建海堤兼道路工程为例,引入软土双屈服面模型,利用已有实测沉降通过遍历法反演该软土的模型计算参数,然后通过数值模拟对路堤填筑和运行进行沉降预测。结果表明,计算沉降与实测沉降吻合较好,满载7个月后的软土固结度和设计运行期的工后沉降均符合设计要求,用该方法进行滨海路基的沉降预测具有较高的可信度,可供滨海路基工程做全周期沉降计算或预测参考。     

高填石路堤施工期沉降规律研究

由于填石料与地基土的受力性能不同，沉降规律也大不相同，因此提出先分别考虑路基和填石料的变形，然后再叠加的方法来研究高填石路堤沉降规律。对高填石路堤地基变形的计算，采用能同时考虑剪切变形和压缩变形的修正邓肯一张模型；对填石层的变形，则采用负指数曲线来拟合现场压实曲线。最终的计算结果与实测值比较，吻合较好。可见，采用的高填石路堤施工阶段沉降的分析计算方法是可行的。     

滨海软粘土地基原型沉降的预测模型

影响软土地基沉降的主要因素有天然孔隙比e0、饱和度Sr、渗透系数K、地基土层初始十字板剪切强度cu、附加应力σz、边界排水条件及固结时间。基于沿海4个不同地区滨海软粘土地基土层的物理力学指标及原型沉降观测资料,根据太沙基一维固结理论,推导出了滨海软粘土地基现场沉降的预测模型,并对计算值与实测值进行比较,证明了计算模型的正确性和实用性。     

道路改建引起的地基固结差异沉降规律研究

地基固结差异沉降是道路改建中遇到的主要问题。文中采用有限差分法模拟高速公路改建工程中直接利用旧路堤的施工过程,建立地基沉降的流～固耦合模型,计算地基和路基产生的差异沉降;分析了道路加宽方式和路堤高度对差异沉降的影响规律,模拟分析了差异沉降作用下路基的力学响应。结果表明,随着固结时间的增加,新旧路堤接茬处差异沉降逐渐明显,表面出现拉应力屈服,而且新路堤的边坡处存在沿接茬处滑坡的可能,在工程中应重点处理。     

饱和尾矿砂地基非线性沉降计算

采用双曲线法对载荷试验曲线进行拟合,建立应力与原状土的切线模量关系的切线模量方程,确定不同荷载下不同深度处的原状土切线模量,分别引入附加应力修正系数和破坏比系数,采用2种不同的沉降计算方法对饱和尾矿砂地基桩间土的沉降进行计算,并对计算结果与实测沉降结果对比分析。认为,2种方法均反映了地基非线性变形特征,考虑附加应力修正系数的沉降计算方法偏于安全,对饱和尾矿砂地基附加应力修正系数β取0.9较为合理,为相同类型饱和尾矿砂地基桩间土的沉降计算提供参考。     

深层沉降拟合法计算砂井地基的固结度

该文采用单向压缩理论,结合当前的砂井地基固结理论,找出加固土体深层沉降与地基附加应力之间的关系。并根据这一规律提出了计算砂井地基固结的深层沉降拟合法。该方法舍弃了繁琐的求解地基附加应力的过程,将已加固完成的、土层性质相类似的地基的深层沉降分布函数代替地基附加应力的分布规律,代入一般的砂井地基的固结方程,就可以求出加固地基固结发展规律,指导工程的进行。     

岳阳城陵矶进港道路软土地基固结沉降的预测

传统的软土地基固结沉降理论计算方法无论在参数取值方面、还是在基本理论方面都存在局限性，利用现场实测数据推算或预测沉降是一种重要而有效的方法。文中根据岳阳城陵矶进港道路软土地基施工期和预压期的沉降观测资料，分别采用指数函数、双曲线函数、泊松曲线对软基的沉降过程进行拟合，结果显示指数函数的拟合效果最好。     

软土地基上高等级公路路堤沉降的研究

本文针对上海地区软土的特性和分层情况，研究了路堤的沉降计算方法，用非线性有限元法与分层总和法进行对比分析，在此基础上提出了考虑地基土的剪切变形，土的非线性及“硬壳层”等影响因素的分层总和沉降修正计算方法，通过与实测资料对比，表明该法的为解决天然软土地基上路堤的沉降，提供了有效的途径。     

江阴长江公路大桥北锚锭沉井地基加固技术

江阴长江公路大桥北锚锭采用大型深沉井基础，对下卧层地基承载力和地基沉降要求较高，因此结合实际地质情况，需实行地基加固。本简要介绍了采用砂垫层及砂桩复合地基加固的施工工艺，并从承载力，沉降，剪切破坏的可能性等方面进行了计算分析。该技术方案的成功实施为以后的类似工程提供了有力的借鉴。     

地铁隧道施工地表沉降槽宽度系数取值研究

Peck公式广泛用于地铁隧道施工地表沉降计算,沉降槽宽度系数(i)是该公式的主要参数之一。目前各类沉降槽宽度系数(i)计算式多为现场实测数据或室内试验数据拟合求出,不能理论地反映出沉降槽宽度系数(i)与隧道埋深、地层土的性质、隧道半径的关系。从地表沉降曲线变形规律出发,假定地层在沉降曲线拐点处稳定状态发生变化,提出土体破坏剪切面通过沉降曲线的拐点的观点,基于太沙基极限平衡原理,求出了地表沉降槽宽度系数(i)计算式。两组工程实例的实测数据与计算沉降曲线的对比表明实测数据与预测结果吻合良好,误差较小,验证了提出的沉降槽宽度系数(i)计算式的准确性和适用性。     

基于正交数值试验法深厚软土区复合地基按沉降控制优化设计

基于正交试验设计方法,提出一种基于响应面沉降代理模型的深厚软土区水泥搅拌桩复合地基优化设计方法。该方法首先利用正交试验设计方法进行试验方案设计;再采用有限元方法进行复合地基沉降的计算,并通过响应面法建立复合地基的沉降代理模型;然后,以复合地基沉降为约束条件工程造价为目标函数建立复合地基优化设计数学模型。最后,基于粒子群算法对该数学模型进行全局寻优,并输出满足规范要求的最经济的深厚软土区水泥搅拌桩复合地基加固方案。     

柔性基础下刚性桩复合地基沉降计算

针对刚性桩复合地基中桩、土、垫层相互作用特点,通过拟合桩土单元体竖向相对位移分布函数,引入弹塑性荷载传递模型,并考虑桩体的上刺与下刺变形以及中性点和桩土界面变形协调,对桩土相对位移变形形式、桩侧摩阻力变化规律、桩端土反力模型作一定的简化,建立出刚性桩桩复合地基沉降计算的基本微分方程,进而提出了一种新的能考虑桩-土-垫层体系共同作用的柔性基础下刚性桩复合地基沉降计算方法。最后,采用该沉降计算方法对模型试验及工程实例进行分析。结果表明,柔性基础下与刚性基础下刚性桩复合地基变形模式与桩土应力比有很大的差异,沉降计算值及桩土应力比与实测值吻合较好,且该方法计算工作量小,能够对刚性桩复合地基沉降量计算提供参考。     

铁路软弱地基CFG桩加固效果和变形特性研究

针对CFG桩加固铁路软弱地基的效果和变形特性,运用Midas数值分析软件建立二维全断面双线路基模型,分别对施工期地基加固前和加固后6种工况下的竖向位移进行计算。以地基沉降值、路堤沉降值和工后沉降值作为分析指标,说明了CFG桩加固软弱地基的优越性。由于梯形路基附加应力分布不同,沿路基宽度方向地基表面沉降呈“中心大两边小”的不均匀现象。地基压缩层和路堤填料层是地基加固前路基结构的变形关键区,路堤填料层是地基加固后路基结构的变形关键区。桩土之间由于力的分配不平衡存在差异沉降,桩-砂石垫层之间存在最大剪切应变。     

基于流变理论的大水灰比深搅桩复合地基沉降预测

由于岩土材料变形随时间呈现蠕变的特点,基于深搅桩复合地基工程地质复杂、地基检测要求严格,对此需对水灰比较大的实际工程状况进行分析。该文通过现场试验实测数据的分析,运用二维流变理论对深搅桩复合地基沉降进行拟合并预测未来沉降。预测结果显示25a时,地下通道结构上方滑行道面沉降大约在9.6cm,各点间的不协调变形变坡率都控制在1.5‰以内,地基处理可以满足机场滑行道对沉降的要求;同时也说明所选的二维流变理论具有良好的实际运用性。     

基于Verhulst模型的长短桩复合地基沉降预测

通过对软土路基沉降特征的分析,提出了利用灰色理论结合Verhulst模型对长短桩复合地基进行沉降预测,给出模型精度评定方法,并提出非等时距沉降序列转换为等时距的插值方法.实例计算表明,该方法拟合误差小,预测精度高,预测结果理想可靠.     

修正塑性功硬化参数双屈服面模型在上海软土基坑开挖中的应用

在介绍以修正塑性功为硬化参数的双屈服面模型基础上,对上海软土进行了三轴试验。通过对试验数据的处理和拟合,得到了双屈服面模型的相关参数。应用该模型对上海软土地区的深基坑变形进行计算,并与实测结果进行对比,两者较为吻合。