考虑软土固结的一级公路碎石桩路基沉降规律数值模拟研究

以一级公路湛江大道存在大范围软土为工程背景,针对公路路基极易引发沉降和路面不均匀沉降等施工难点,开展大范围软土一级公路路基沉降规律数值研究。建立碎石桩软土路基有限元模型,研究软土固结的路基沉降变形规律及碎石桩强度对路基沉降的影响规律。结果表明:经碎石桩加固后路基表面的最大沉降满足一级公路沉降要求;碎石桩弹模对路基表面最大沉降量有显著影响,桩体强度质量是控制地基沉降的关键。研究结果对碎石桩合理布置具有指导作用。     

山区高速公路路基沉降影响因素研究

以河北省保定一阜平高速公路路基工程为研究对象,应用有限元程序建立路基沉降计算模型,分析了不同地基土性质、路堤高度、路堤填料性质条件下路基沉降变形特性,并结合现场沉降观测数据研究了土基变形模量、路基高度、路堤填料容重、路堤变形模量及施工时间对山区高速公路路基沉降的影响规律,为山区高速公路路基差异沉降控制提供参考依据。     

高速铁路路基表面沉降测量方法研究

为研究高速铁路路基表面沉降测量方法,本文依托实际工程,以沉降变形传感技术为基础,介绍了一种基于液力测量原理的高速铁路路基表面沉降自动测量传感技术。重点研究了高速公路路基表面沉降自动测量系统,提出了以自动测量系统为主,人工测量为辅的沉降测量方案,并在实际工程中进行了应用。研究表明基于液力测量原理的沉降自动测量传感技术在高速铁路路基表面沉降测量中具有很大的可靠性和实用性。     

盾构隧道下穿有轨电车路基影响分析

盾构隧道下穿有轨电车路基时,会对周围土层造成扰动并造成路基沉降.路基沉降可能会给有轨电车运营安全带来较大影响.为研究盾构隧道下穿有轨电车路基过程中路基的沉降变化规律,以沈阳地铁4号线沈创区间为例,采用Midas-GTS-NX有限元软件对盾构隧道下穿有轨电车路基施工过程进行三维数值模拟,研究结果表明:本工程最大沉降量约为1.4mm,小于有轨电车路基沉降控制值10mm,无需采取其他处理措施即可满足变形控制要求;左右线盾构隧道同时开挖时,路基沉降量最大.在实际工程中,盾构隧道下穿重要构筑物时应尽量避免同时施工;左右线盾构隧道前后错开一定距离后施工可减少路基沉降,也可缩短工期.     

路基边坡降雨入渗的影响因素分析

路基边坡降雨入渗过程属于典型的非饱和土流固耦合问题,性质复杂,影响因素较多。采用ABAQUS有限元分析软件对降雨条件下的边坡渗流问题进行分析,探讨降雨强度、降雨历时、降雨类型、路基边坡坡率及路基土渗透系数对路基内含水量和沉降变形的影响。研究表明:降雨强度越大,降雨历时越长,路基沉降位移越大;短时暴雨造成路基实时沉降位移增加明显,但长时小雨造成的降雨后路基沉降较大;路基边坡坡率越缓,路基土渗透系数越大,路基沉降位移越大。     

岩堆路基沉降稳定性及处治方法的离心模型试验研究

岩堆路基是山区公路建设中遇到的特殊路基形式。根据云南水(富)—麻(柳湾)高速公路岩堆路基条件,通过离心模型试验研究了不同土石组成、不同容重、不同厚度的岩堆路基沉降变化规律和影响因素,提出了用片石换填、加筋土换填、稳定土换填减小岩堆路基沉降的措施;测试了三种换填处治措施减小岩堆路基沉降的效果,得出了稳定土换填和片石换填对减小岩堆沉降效果较好的结论。研究成果对岩堆路基沉降稳定性分析和减小沉降的合理处治措施有重要参考价值。     

应用土工格室处治路基不均匀沉降

在分析路基不均匀沉降成因的基础上,通过对现有的路基不均匀沉降处治措施的分析与评价,提出了土工格室处治路基不均匀沉降的方法。通过对土工格室处治路基不均匀沉降的机理分析及实体工程研究,表明土工格室复合体限制了周围土体的侧向变形,减小了路堤本身的压缩变形,是处治路基不均匀沉降的一种有效方法。     

高速公路双侧拼宽路基差异沉降影响因素分析

为确定各类施工因素对双侧拼宽路基差异沉降的影响，采用有限元模拟分析和现场监测两种方法进行研究。根据设计资料，利用有限元分析软件建立有限元模型，分析得出随填筑高度、路基填料重度的增加，新旧路基沉降量和差异沉降量随之增加，但随路基填料压缩模量的增加而下降。通过对比分析得出，路基沉降数值模拟计算结果和现场监测结果基本一致，路基沉降变化规律相同。     

高速公路拓宽方式对路基沉降的影响

为了研究高速公路拓宽方式对路基沉降的影响,结合西潼高速公路改扩建工程,针对单侧拓宽和双侧对称拓宽方式建立了路基沉降数值模型,利用有限元方法分析了路基顶面沉降、差异沉降与坡脚水平位移的变化规律,并选定试验段进行双侧对称拓宽方式下的数值模拟分析和分层总和法计算,同时进行了路基沉降观测。分析结果表明:拓宽相同宽度时,双侧拓宽的旧路基中心沉降减小幅度较单侧拓宽增加15.2%;两侧各拓宽2车道时,路基差异沉降是单侧拓宽4车道时的24.3%;随着拓宽宽度的增加,旧路基中心沉降增量逐渐减小,最大沉降位置在距新建路基边缘内侧3～5m处。数值模拟、分层总和法计算及现场观测最大沉降分别为18.40、18.74、16.06mm,表明数值模拟方法可靠,模拟结果与观测结果基本相符。     

高寒高海拔多年冻土区拓宽路基差异沉降

为了研究高寒高海拔多年冻土区拓宽路基面层吸热对下伏多年冻土温度与沉降的影响,建立了基于热力耦合理论的差异沉降计算的有限元模型,并利用实体工程监测数据对模型进行了修正,分析了不同季节、不同填高与阴阳坡工况下拓宽侧路基差异沉降分布规律,确定了多年冻土区最优路基拓宽位置。研究结果表明:多年冻土区拓宽路基最大融深与沉降均出现在秋季,10月份的变形最不利,病害特征最突出,其中4m填高路基第10年最大差异沉降为16.9cm,分别为7、1、4月份沉降的1.1、1.4、1.7倍;差异沉降与路基填高存在正相关性,当路基填高分别为2、4、6 m时,10年内路基的差异沉降分别为13.2、16.9、18.1cm;阴坡侧拓宽路基的温度与沉降变化小于阳坡侧,在10年内,阳坡侧拓宽路基底面最大升温为1.3℃,阴坡侧为0.6℃,阳坡侧拓宽路基最大差异沉降为16.9cm,阴坡侧为12.3cm;即使阴坡侧拓宽,差异沉降仍使拓宽路基顶面形成一个斜率为2%~3%的斜坡,进而使路面产生较大附加应力,最终造成结构层病害。     

拼接工况下路基的参数反演与沉降特性

应用路基和土基的Duncan-Chang模型,选用拼接路基顶面的最大沉降量作为目标函数,研究了路基拼接工况下模型的灵敏度函数和最敏感参数,使用实体工程中沉降板的检测数据进行了参数反演,并根据反算参数计算了铺筑路面结构层引起的路基顶面差异沉降。研究结果表明:拼接工况下,路基E-B模型对模量指数n最敏感,模量系数kE也有较大影响;土基E-B模型对破坏比Rf最敏感,kE和n也有较大影响;埋设在土基顶面和路堤中层的沉降板检测数据可用来反算土基和路基Duncan-Chang模型的最敏感参数;拼接路基表面的工后沉降计算曲线与类似工程实测沉降曲线具有较高的相似性,采用反算参数的数值仿真可以描述拼接工况下路基的沉降特征。     

青连高铁K104+080路基工后沉降预测

以青连高铁K104+080路基为例,通过设计合理的监测方案监测了路基不同部位的工后沉降、沉降速率和湿度,分析了路基工后沉降规律;基于监测数据采用GM(1,1)模型、神经网络模型和灰色神经网络模型进行了路基工后沉降预测,在验证预测效果的基础上基于灰色神经网络模型构建了路基工后沉降预测模型,明确了该路基的稳定状况并提出了路基工后沉降预警方法.研究结果表明:Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3和Ⅰ-4监测点的工后沉降预测值在第45监测期以后增量很小,并分别收敛于5.19、4.96、4.71和4.47 mm,该路基将继续保持稳定状态;选取工后沉降量为主要预警指标,沉降速率为辅助预警指标,将高铁路基沉降预警等级分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级.     

改扩建高速公路拓宽路基沉降规律分析

为分析高速公路拓宽路基沉降规律，分别采用P1AXIS软件模拟计算和现场监测两种方法进行研究。模拟分析与现场监测确定的路基最大沉降量位置相同，均为距路基中心19 m左右，且沉降量满足设计要求。沉降随路基填筑高度的增加而增加，随监测时间的增加路基沉降速率明显下降，在监测135 d后逐步达到了稳定状态。路基现场监测最大沉降量与模拟计算结果接近，说明计算结果准确，可用于指导施工。     

基于SA算法的灰色Verhulst模型在软土路基沉降预测中的应用

公路软土路基在施工完成后会产生较大的工后沉降,对后期的车辆通行有一定的影响,因此对软土路基的沉降预测进行了研究。根据实际工程中所测得的沉降数据,利用python编程语言的科学计算库,建立了非等时距灰色Verhulst模型。采用SA算法(模拟退火算法)对模型进行优化,求得模型参数的最优解和最终沉降量,给出了路基随时间变化的沉降预测曲线,并与传统非等间隔灰色Verhulst模型曲线进行了对比和误差分析。结果表明:经SA算法优化后的模型能更好地反映软土路基的沉降规律,可较好地应用于软土路基的沉降预测研究中。     

拓宽路基差异沉降特性和影响因素

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,双侧拼接在差异沉降控制上优于单侧拼接;土基压缩模量从2MPa增加到10MPa时,最大差异沉降从20.58cm降低到5.46cm,且最大差异沉降的增加和土基压缩模量的减小不成反比例,存在减速性;当路基高度从2m增加到8m时,最大差异沉降从6.38cm增加到13.10cm,受边界条件的影响,路基高度越小,拓宽路基顶面沉降曲线越接近"～"形.     

高速公路拓宽路基刚性桩——网地基变形特性研究

高速公路拓宽路基地基变形特性与路基长期工作性能密切相关。为探索高速公路拓宽路基地基变形特性,依托某高速公路拓宽路基桩—网复合地基工程实例,借助现场测试地基沉降及侧向变形数据,对高速公路路基桩—网地基变形特性进行分析。结果表明:拓宽路基地基沉降及侧向变形随填筑荷载增加逐渐变大最终趋于稳定;拓宽路基地基累积沉降约为38.29 mm,侧向变形最大值约为11.6 mm,新旧路基差异沉降2.51 mm;拓宽路基地基变形在填筑期基本完成,且新旧路基差异沉降控制在5 mm以内,说明拓宽路基地基采用桩—网地基处治效果较好。研究结果能够为探索新旧路基拓宽地基处治技术及变形特性提供理论参考。     

季节性降雨变化对长三角高速铁路路基工后沉降影响分析

首先对高速铁路路基不均匀沉降影响因素进行了列述分析。利用长三角高速铁路典型路基段沉降监测成果数据及相应监测区域年度降雨时间变化数据,分析了高速铁路路基不均匀沉降形成与路基含水量及年度降雨量变化之间内在联系机理。研究表明:年度季节性降雨导致监测区路堤与地基中含水量增加,从而改变了其内部力学特性引起沉降,使高速铁路监测区路基工后沉降随年降雨变化呈现季节性特征,该结论为铁路路基整治等线路维护工作提供了有益的参考。     

红砂岩路基变形特性分析

为研究红砂岩路基变形特性,依托工程案例采用有限元软件进行模拟分析。分析计算结果得出：红砂岩填料弹性模量对路基沉降影响较大,但随弹性模量不断增加影响下降。随红砂岩填料黏聚力的增加路基中心位置沉降量下降幅度较小,说明黏聚力对路基变形影响较小。随路基填筑高度的增加,路基沉降和水平位移明显增加,但增幅有下降趋势。     

高速公路拓宽路基沉降分析

佛开高速公路路基拓宽采用直接在原路基两侧拼接技术。原有路基软土地基采用塑料排水板处理,大部分路段地基土已完成固结,即沉降已处于稳定状态,路基拓宽后的新老路基存在差异沉降。现用有限元软件对拼接路基的沉降进行模拟计算与分析,为路基拼接工程的设计提供指导和依据。通过路基沉降计算与分析,拓宽路基采用复合地基处理可以减小新老路基差异沉降,达到路基设计要求。     

基于ABAQUS的高速公路路基沉降影响因素分析

为探究高速公路路基沉降影响因素,依托湖南某高速公路路基工程,利用ABAQUS有限元软件,对该路基分级填筑过程进行模拟,分析了路基填筑过程中沉降变化规律以及填土弹性模量、地基渗透性能对路基沉降的影响,结果表明：路基填筑过程中地基沉降占总沉降的绝大部分,且路基表面沉降呈“凹”形;填土弹性模量对路基沉降存在一定影响,但影响程度较小;在某一范围内,沉降随渗透系数增大而增大,当超过该范围,路基填筑完毕时孔压趋近于0,沉降逐渐趋近于稳定。在满足规范规定压实度前提下,实际施工过程应着重对地基进行处理来减小沉降。