滨海新区低填土路基工作区深度确定及处理方法研究

针对滨海新区软基特点,对不同交通荷载下的低填土道路路基工作区深度进行研究,提出相应的浅层处理典型结构,并在滨海新区天津大道道路工程推广使用,为滨海新区及国内类似低填土路基处理方法提供技术指导。     

路基工作区的影响因素研究

针对目前路基工作区未考虑路面结构、交通荷载、路基加固对路基工作区影响的现状,展开路基工作区影响因素的研究.借助ANSYS软件,计算了两种路面结构、3种轴重和两种加固方式下的路基工作区.研究结果表明,路面结构厚度越厚,则路基工作区深度越小,两者呈线性关系,高等级公路的路基工作区比二级公路小;路基工作区随着轴载的增大而增大,两者近似呈线性关系;现行规范把路基上部0～80 cm部分作为路基工作区是不够合理的,应根据路面厚度和交通情况分别设置合适的路基工作区;加固路基对减小路基工作区深度有着明显的效果,对于高等级公路,水泥加固效果明显优于石灰加固,对于二级公路,水泥加固与石灰加固效果相当.     

水泥混凝土路面下路基工作区深度确定方法的探讨

通过讨论原路基工作区深度确定方法的局限性及应用于水泥混凝土路面时的不合理之处,提出以荷载作用于水泥混凝土面板不同荷位时的路基应力比（板角、板边时的路基应力与板中时的比值）作为水泥混凝土路面下路基工作区深度的控制指标。采用有限元方法,讨论了路基应力扩散特征和工作区深度,给出了路基深度0.8m处的应力比取值范围。结果表明：不同轴型（单轴、双轴和三轴）及不同公路等级的路基工作区深度变化在0.65～1.55m之间,原0.8m的路基工作区深度已不能完全满足现在路面结构和轴荷条件下的情况。在综合考虑轴荷、路面结构和公路等级基础上,推荐了路基工作区深度值。     

路基加固对路基工作区深度的影响研究

采用ANSYS软件计算分析不同公路等级的路基工作区深度,考察路基加固厚度和强度对路基工作区深度的影响。研究结果表明,路面结构厚度对路基工作区深度有显著的影响,路面结构厚度越厚,路基工作区深度越小,高等级公路的路基工作区深度比二级公路小;在加固强度一定的情况下,增大加固厚度可显著降低二级公路的路基工作区深度,而对高等级公路则效果甚微;在加固厚度一定的情况下,提高加固强度能显著降低路基工作区深度;与增大加固厚度相比,提高加固强度是一种更为有效的方法。     

路基工作区深度与路基压实控制的分析

在路基设计与施工中,对路基压实度的控制有时带有一定的盲目性,压实结果不是浪费就是不足。如果施工方案不到位,很容易形成各种病害,影响公路的使用效果。通过分析路基工作区深度与公路等级、路面类型、路基土回弹模量及荷载轴重的关系,提出了基于路基工作区深度和填挖关系的变化来确定分段压实度方案的方法,以指导施工。     

考虑铺面结构下的路基工作区深度研究

采用基于弹性层状理论体系的BISAR软件,分析比较了有无铺面结构下的路基竖向附加应力沿深度方向的分布,提出考虑铺面结构下的路基工作区深度是合理的,与实际情况相吻合。同时将该结论运用到依托工程路基工作区深度的计算,为该地区路基地基处理深度提供参考。     

铁路路基设计动荷载研究

本文介绍了北京环行试验基地及广深线进行路基面动应力实测结果，并分析路基面动应力与车速、轴重的关系，通过路基面动应力实测与动力有限元理论计算结果，提出了路基面设计动应力的计算式。     

高速公路土石混填路基工作区深度的计算分析

运用BISAR3.0程序计算不同工况下高速公路土石混填路基的路基工作区深度。研究结果表明:土石混填路基与砂土、黏土路基相比,工作区深度较大,其值随土石比增大而减小。当轴载增大时,土石混填路基工作区的深度增大,两者呈线性关系;在一定范围内,路基土石混合物含水率越大,工作区深度越小。现行规范将路基顶面以下0～80 cm部分作为路基工作区不适用于所有公路,高速公路土石混填路基工作区深度应根据公路的实际工况进行计算。     

考虑车辆动应力条件下的软土路基处理深度研究

针对滨海新区软基特点,在现有道路工程低填方路堤或挖方段软土路基处理深度计算方法的基础上,根据车辆对道路产生的动应力影响,提出了考虑车辆动应力条件下的软土路基处理深度研究计算方法。分析确定车辆荷载模型,并通过室外道路车辆动应力采集,验证模型准确性。通过试验采集冲击数据,采用ABAQUS软件进行数值模拟,验证了土中动应力衰减的道路模型。在此基础上模拟计算出不同轴重、速度及交通量下的动应力影响深度,参照地基沉降计算方法及路基工作区定义,确定软土地基的处理深度,得到以下结论:考虑车辆动应力及路面铺装情况下,高速公路低填方软土路基处理深度应在1.10 m以上,一级公路为1.23 m以上,二级公路为1.31 m以上,三级公路为1.4 5m以上,视重载交通情况软土地基处理深度相应增加25~40 cm。     

基于路基路面协调变形的水泥混凝土路面设计研究

采基于路基路面协调变形,建立三维有限元分析模型,并对典型水泥混凝土路面结构的荷载应力进行计算。采用正交试验设计的方法对路面设计参数进行组合,系统分析了设计参数对路基路面应力响应的影响。结果表明,对于水泥混凝土路面,在路面设计参数中,仅有路基回弹模量对路面板拉应力与面层板厚度对路基应力具有显著影响。因此,可将路面厚度和路基回弹模量设计作为水泥混凝土路面设计重点。基于不同路面板厚度下路基工作区深度,可将交通荷载影响区加深至1．5m。基于不同路面板厚度、路基回弹模量和不同轴载对水泥混凝土路面板疲劳寿命影响规律,在重载交通条件下,应该增加路面厚度和增强路基。考虑经济因素并结合以上分析,建议水泥混凝土路面厚度宜取28—30cm,路基回弹模量宜介于40-80MPa之间。     

行车荷载作用下路基附加应力动态分析

该文在考虑材料动态参数基础上,借助ABAQUS通用有限元软件,建立三维有限元模型,采用动态分析的手段,计算了不同车速下路基竖向附加应力,并与静态分析结果进行了对比。结果表明,采用材料动态参数下,路基内部及顶面竖向应力动态分析值分别高出静载下计算值8%与10%;低车速下路基竖向附加应力偏高;动态分析时间点的选取对附加应力值影响显著。     

惠深高速扩建拼接段路基变形分析研究

道路加宽改造工程完成后,路面常出现纵、横向裂缝等病害,裂缝宽度因路堤高度、地基稳定条件及其性质等变化而不同.针对旧路加宽改建后的病害,分析了旧路加宽T程新旧路路基在沉降、变形和刚度等方而的差异导致的某些特殊病害,有关经验可供相关专业人员参考.     

基于有限元强度折减法的岩腔路基稳定性分析

该文以重庆市某城市主干道岩腔路基工程为背景,运用有限元强度折减法对其进行了稳定性分析,计算出两种工况下路基的破坏模式以及稳定安全系数。通过计算分析,表明工况二相对于工况一的稳定安全系数有较大提高,同时也说明有限元强度折减法是解决岩腔路基稳定性分析问题较好的方法。     

路基沉降变形预测方法及应用实例分析

该文对路基沉降变形的计算和预测方法中的双曲线预测模型及原理进行介绍,结合浙江某高速公路路基沉降变形预测的实例进行分析,实测数据与相对应的预测曲线吻合度较好,客观地反映了路基沉降的动态发展情况。     

频率变化对连杆动态应力的影响研究

通过试验研究验证了连杆有限元仿真模型的精确性,进一步研究了加载频率变化对连杆动态应力的影响,得到了加载频率变化对连杆动态应力的影响规律.结果表明:在加载频率较低时,连杆动态应力会随着加载频率的增加而增大,但总体来说应力值增加不大,可以忽略;在加载频率较高时,加载频率对连杆动态应力的影响很大,不可忽略.     

竖向动荷载下桩尖附近应力场研究

在合理假设桩侧摩阻力在桩尖平面应力分布的基础上,推导了桩尖附近应力场公式,得出了在桩长、桩径、桩周土内摩擦角一定的情况下,桩尖地基应力与桩顶竖向动荷载的时程反应规律。并对影响桩尖地基应力的各因素进行了敏感分析,为桩尖附近其他地下结构的验算提供依据。     

车轮在动态弯曲载荷作用下的应力分析

应用Abaqus软件对某钢制车轮在动态弯曲载荷作用下的应力分布进行了仿真计算,并研究了不同加载方式对车轮应力计算结果的影响。将不同加载方式下所得车轮应力危险点应力变化情况与试验结果进行对比。结果表明,动态加载方式所得应力结果与测试结果较为接近,说明在对弯曲载荷作用下钢制车轮应力进行仿真时宜采用动态加载方法。     

软弱黄土地基路基残余变形的预估方法研究

该文论述了通过理论研究与室内动三轴试验,揭示了行车荷载作用下软弱黄土路基残余变形规律,建立了路基残余变形的计算理论与预估方法。该预估方法在实体工程中得到了验证,为相关工程提供了理论支持和决策依据。     

车辆振动对公路路基健康检测面波法的影响分析

面波法在建设前和建设期间的公路路基勘测技术早已成熟,但用此技术对正在运行的公路路基进行健康检测的研究尚无先例。交通车辆的振动噪音阻碍了人们对公路路基定期进行无损检测的尝试,从而不能对潜在问题采取预警措施。通过一系列实测数据,经对比有无车辆时的面波记录,并分析两种状态下面波记录组成频率的不同,总结正常运行状态下公路路基健康检测的面波法经验与建议。通过有无车辆时面波法所得路基土层力学特性的对比进一步证明了本文所给经验和建议。