湿陷性黄土区公路涵洞地基处理措施效果研究

研究目的:湿陷性黄土地区公路涵洞病害时有发生,为解决湿陷性黄土地区公路涵洞因地基处理不当而导致的工后沉降变形过大等问题,本文以青海省新建民小一级公路沿线Ⅲ级自重湿陷性黄土地区的两座涵洞为工程实例,采用换填法和灰土挤密桩法分别对两座涵洞进行地基处理,对其处理效果和地基沉降变形特征进行研究,以期为不同地基处理方法在湿陷性黄土地区公路涵洞地基处理中的应用提供参考。研究结论:(1)换填法和灰土挤密桩法都能有效减弱或消除湿陷性黄土地区涵洞地基因浸水而引起的湿陷变形,可较大幅度地提高涵洞地基承载力;(2)灰土挤密桩法对提高地基土压缩模量比换填法更有效;(3)通过现场监测得到,换填法和灰土挤密桩法涵洞地基的一年累计沉降量分别为25.0 mm和18.2 mm,分别完成最终沉降量的79.9%和78.1%,两种复合地基的沉降变形呈现先增大后趋于平缓稳定的变化趋势;(4)经换填法和灰土挤密桩法处理过的涵洞地基累计沉降量都在稳定可控的范围内,能够有效提高涵洞结构的安全性,相比于换填法,灰土挤密桩法对降低湿陷性黄土压缩变形、提高地基承载力更为有效;(5)本研究成果可为湿陷性黄土地区涵洞地基设计和病害防治提供理论指导和科学依据。     

黄土地区涵洞接长对既有线的影响

依托实际工程,分析黄土地区涵洞接长施工技术难点,确定弱扰动涵洞防护方案,优化涵洞接长结构和过渡段填筑施工方案,基于各阶段监测数据,探究涵洞接长方案对既有线的影响。结果表明：弱扰动涵洞防护方案实施时对既有线影响较小,且在钢板桩施工阶段对既有线影响最大（<0.5 mm）;涵洞接长结构（横向）和过渡段填筑（纵向和横向）采用对称施工,可有效降低既有线两侧变形值的差异对既有线轨道水平值的影响;涵洞上侧位置变形随复合地基施工波动,且整体呈上升趋势,而过渡段位置变形先增加后降低,且涵洞上侧位置变形大于过渡段位置;各侧物位计变形随本侧底板、侧板、顶板和八字墙浇筑阶段均发生突降变形;各工点物位计沉降值均随过渡段填筑高度的增加呈非线性增加,且各填筑阶段过渡段位置沉降变化值均高于涵洞上侧。     

客运专线涵洞设计研究

本文结合国内外有关规范、资料和国际咨询成果，对无碴轨道客运专线涵洞设计如何满足高速行车对结构沉降、变形和耐久性的严格要求，提出一些看法和建议，供设计参考和讨论。     

深层软土地区桩基涵洞的沉降分析

沉降对深层软土地区涵洞的影响很大，桩基是涵洞设计中常用的一种基础处理措施。本文以深层软土地区1—3．0米涵洞为例：对影响沉降量计算结果的因素进行分析，并探讨沉降对不同类型涵洞的正常使用影响程度，在涵洞孔径选择、构造措施、桩长等方面对深层软土地区涵洞设计提出了一些初步建议。     

高速公路高填方涵洞优化设计与监测

在山区修筑的高填方涵洞,通常多设计成拱涵,造成涵洞工程量大,且易形成开裂和纵向不均匀沉降等病害。通过对涵洞进行优化设计,即首先选择谷低坡脚处岩基作为涵洞地基,采用简洁的盖板涵,减小涵洞结构尺寸,再对涵洞进行EPS板减荷,减小涵周土压力,同时,利用填方路堤的梯形荷载,沿纵向分阶段实施减荷设计,涵顶土压力采用0.7γH进行设计,使得盖板配筋量大大减小。监测结果表明:铺设了EPS板的涵顶土压力大大减小,最终各段土压力基本达到了减荷目标值0.3γH,安全系数在2.3左右,EPS板密度与厚度选择适当,变形量适中并留有足够的减荷变形空间,保证了涵洞结构的长期安全;优化后的涵洞安全可靠,造价较低,经济效益明显。     

多年冻土区拼装式涵洞地基回冻与变形试验研究

通过对青藏铁路清水河地区拼装式涵洞地基温度和沉降的观测，研究多年冻土区拼装式涵洞现浇混凝土基础对冻土的热扰动影响、地基的回冻规律和冻土人为上限的变化特征，分析涵洞结构随地基冻胀、融沉产生的变形。经过2个冻融周期的现场测试和研究表明：青藏高原清水河细颗粒高温多年冻土区涵洞基础施工的时间若选在10月下旬，明挖基坑及现浇基础混凝土对基底以下多年冻土的影响深度为1．1～1．3m，施工扰动、融化后的冻土地基回冻时间为45～50d，涵洞基础施工2年后多年冻土地基人为上限上升了1．0m左右，冻土上限沿涵洞中轴线在其中部上升大，两端上升较小，这说明涵洞路基和涵洞具有保温隔热的作用；涵洞建成1年后地基沉降大部分已发生，且2年中涵洞地基的不均匀沉降基本稳定。     

无碴轨道涵洞地基加固及沉降控制

研究目的:在客运专线无碴轨道的设计中,探讨涵洞的地基加固处理方法沉降控制的要求。研究方法:分析涵洞工后沉降的组成,考虑路基沉降与线路不平顺发展的维修能力,以及根据前期建设投资与后期养护费用的经济比较,得出比较合理的无碴轨道涵洞工后沉降量的范围。研究结果:通过系统的分析比较,涵洞地基加固处理常用两类方法:一是排水固结法,二是复合地基法。涵洞位于不同的地基土和不同的加固处理方法应选择合适的计算理论进行相应的沉降计算。研究结论:因为沉降计算理论具有一定的局限性,工后沉降的预测应以施工中的沉降观测为主,根据实测数据进行理论分析、修正计算、预测工后沉降量。     

考虑两侧路基填土影响的涵洞沉降计算方法

考虑路基两侧填土,结合竖向无限长梯形分布荷载和矩形分布荷载下的应力计算公式,给出涵洞基底总沉降的计算方法。结合框架涵计算实例,通过与以往涵洞沉降计算方法的对比可得:涵洞两侧路基填土对涵洞总沉降计算结果的影响随跨径的减小而显著增加。对常见孔径的涵洞,计算其总沉降时必须考虑路基两侧填土的影响。     

龙脖山隧道下穿铁路既有线及涵洞施工安全分析

龙脖山公路隧道下穿既有铁路5股道、铁路排水涵及行人盖板涵,施工风险较大。为评价隧道施工对铁路线和既有涵洞的影响,建立了三维有限元模型,对施工过程中的力学转换进行了仿真分析,重点研究了地表沉降和既有涵洞的附加变形。在此基础上,就工程施工控制措施提出了结论和建议。     

武广铁路客运专线沉降观测与预测技术

武广铁路客运专线全线铺设无砟轨道。为了确保高速列车舒适、平稳运行,线路工程变形控制是关键技术问题之一。在研究客运专线路基、桥涵和隧道的沉降观测的技术方案等关键控制技术的基础上,使用扩展双曲线法对路基沉降结果进行了预测。预测结果表明,一般路基地段沉降量最大断面的预测工后沉降值为5.8 mm,桥梁墩台、涵洞和隧道的沉降量均较小。这些沉降控制技术和结论对于进行沉降观测控制与预测工作有一定的参考价值。