路基K30平板荷载试验中强度-沉降(σ-S)曲线类型的探讨

在路基K30平板载荷试验中,由于强度—沉降曲线类型的不同拟合而产生的差异,可能导致路基质量评价的不同结论。基于青藏铁路20组实测数据的处理,论述了确定强度—沉降曲线类型及其非线性回归方程的方法。通过相关分析证明了用多项式对强度—沉降曲线进行非线性回归,得出的K30指标是可靠的。     

铁路地基服役期动力沉降计算新方法初探

工程实践中地基动力沉降的时间错位问题导致实测与计算沉降拟合以及工后沉降评估中存在不合理的现象。通过对传统一维固结仪的改造,研制了便于大规模推广应用的新型循环动力固结仪,得到土体等效动力压缩模量与等效动力固结方程。进一步提出一种铁路软土地基动力沉降计算新方法,并指出该方法在列车动力荷载的放大系数、合理的应力比系数、试验假设验证、复合地基加固区动力沉降等方面需要进一步深入研究。     

高速铁路无砟轨道红黏土地基沉降计算方法

研究目的:针对高速铁路沉降要求精度高、工后沉降控制严格的特点,研究红黏土地基的沉降特性,通过对比分析得到较为实用的红黏土地基沉降计算方法及其沉降修正系数.研究结论:对武广高速铁路红粘土地基采用Es法、e～lg p法、三向应力法、割线模量法、现场试验法进行沉降计算,研究表明:几种理论计算方法基本上随外荷载的增加呈线性变化,但外荷载越大,理论值偏离越大.分层总和计算的沉降量值较其他方法最接近实测值,三向应力法、割线模量法偏离得较大.根据实测沉降量分别进行修正,修正后的曲线中,Es法的修正曲线比较接近实测值.     

超大沉井排水下沉的安全控制研究

随着大跨度桥梁的发展,超大规模沉井得以广泛的应用。超大规模沉井排水下沉时的安全控制不同于中小型沉井。其下沉方法和首节沉井的高度必须同时考虑地基承载力和沉井自身安全两种因素。由于计算参数的不同选择,下沉系数和稳定系数的计算值与实测值存在较大差异。通过某桥的实测数据,研究了超大沉井排水下沉时的支承力分布和应变特性。结果表明,在下沉过程中,沉井必须具有一定的刚度;同时,随着下沉深度的增加,沉井中的应变水平在不断减小。     

路基模型试验地基系数的确定

路基施工与设计时常用K30作为地基系数的指标,然而在模型试验中往往不能直接测试得到。文章针对D=10cm的荷载板,通过试验测试与有限元计算来确定路基的标准地基系数。     

武广客运专线路基沉降监测系统与沉降预测

研究目的:目前对路基沉降理论尤其是柔性荷载下复合地基的沉降机理研究的十分有限,常规的理论计算结果与实际情况存在较大差异.以武广客运专线典型路基断面为例,采用CFG桩复合地基处理方法,对路基沉降变形进行监测,结合实测沉降曲线对沉降规律进行探索,并利用曲线拟合法对路基沉降进行预测,通过研究与分析,了解和掌握柔性荷载下CFG桩复合地基的沉降特性,为工程建设提供借鉴.研究结论:通过对武广客运专线典型路基沉降变形监测的研究,和利用曲线拟合法对路基沉降进行的预测得出以下结论:路基中心总的沉降量大于左右路肩沉降,路基中心总沉降曲线与左右路肩沉降曲线斜率变化基本一致;沉降量最大值不是路基中心,而是距中心大约1～2 m处.双曲线拟合法与指数曲线拟合法预测结果偏大,三点法预测结果偏小,Asaoka法介于两者之间,对观测时间没有特殊要求,其预测值较为准确.采用CFG桩复合地基处理方法能很好的控制沉降.     

路基上无砟轨道基床反力系数取值的探讨

在使用温克勒地基模型对土质路基无砟轨道进行内力分析与结构设计时,基床反力系数K是最为重要的参数,其取值正确与否直接影响到计算结果的准确性.基床反力系数K的数值不仅与土体性质有关,而且与加载速度、荷载面积大小、荷载形状及沉降量大小等因素有关.在介绍土质路基无砟轨道基床反力系数特点与取值方法的基础上,采用有限元方法对板式轨道结构进行了分析,并探讨了不同K值对轨道结构内力的影响.计算结果表明:无砟轨道基础板内力随基床反力系数的增大而减小,尤其是当K<100 MPa/m时变化剧烈,若K取值偏大,则可能造成无砟轨道基础板配筋率不足等问题,因此对无砟轨道结构进行数值分析时应慎重、准确地选取K值.     

沪昆客专姚家隧道施工监测中拱顶下沉量的时间序列分析及预测

沪昆客运专线姚家隧道采用新奥法施工,施工位移监测对于评价围岩稳定性和支护结构合理性起着重要作用,但监测数据具有离散性,测量误差具有随机性.将隧道拱顶下沉数据序列视为随机过程,应用时间序列分析方法,建立自回归模型,对姚家隧道拱顶下沉监测数据进行拟合分析,利用 Matlab 软件中有关时间序列函数编制计算程序,运用有理函数判断围岩的稳定性.应用所建立的模型对拱顶下沉量进行10 d的预报,预测数据与实测数据符合较好.通过对观测沉降数据序列动态建模,并依据预测数据和围岩支护变形管理规定动态指导隧道施工和防护,有利于提高隧道施工安全.     

CFG桩加固处理的含砾黏土复合地基应力研究

以赣龙铁路为依托,按照高速铁路的承载力要求,对山前含砾黏土地基采用CFG桩加固后的复合地基应力进行分析,采用现场实测、曲线拟合、数值模拟方式进行综合对比分析。现场实测和曲线拟合结果显示采用CFG桩加固后的桩土应力比为2.81,拟合曲线显示土压力与填筑荷载满足三项多项式关系,拟合误差最大为5.1%,整体误差在1%以内,拟合精度较高。根据工况建立二维数字模拟,数值计算结果与拟合值、实测值基本吻合,计算值略大于实测值。     

人工冻土冻胀引发地面变形规律及影响范围探究

采用随机介质理论和模型试验方法，基于现场测试数据和文献发表数据，分析了人工冻土冻胀引发地面变形规律和冻胀影响范围。结果表明：(1)随机介质理论计算结果表明人工冻土冻胀引发地面变形曲线是一条高斯型二重积分曲线；(2)物理模型试验得出地面抬升曲线规律与高斯分布拟合度较高，试验地面抬升曲线的高斯分布拟合系数为0.977 47,工程实测数据的高斯分布拟合系数为0.949 32～0.995 53,对文献数据拟合得出拟合系数位于0.954 41～0.983 44;(3)冻结引发地面变形范围为8～10倍冻胀丘宽度。冻结壁为对称结构或拟对称结构时，冻胀引发地面变形曲线可以采用高斯分布进行拟合。该结论可以为人工冻土冻胀引发上部地面变形量计算及影响范围提供设计参考。     

满堂支架在混凝土现浇连续梁施工中的方案设计与应用

满堂支架支承体系属多支点承体系,以多支点分散荷载,将荷载传向地基,因此要求地基必须具有足够的承载力,能将现浇混凝土施工过程中支架下沉量控制在允许范围内,同时要求所有支点均匀下沉,以预防梁体由于不均匀下沉而产生开裂.本文就满堂支架设计与施工应用等方面进行了技术分析和总结.     

铁路路基复合地基沉降计算方法

通过分析复合地基沉降计算方法在铁路路基沉降设计中的适用性,总结了现有多种复合地基沉降计算方法.基于京沪高速铁路试验段的实测沉降数据,提出了Mindlin-Boussinesq联合e-lgp的沉降计算方法,并与其他沉降计算方法所得结果进行了对比.研究结果表明:本文提出的计算公式与实测数据误差在允许范围内,较传统的复合地基...     

桩台网复合地基加固区沉降研究

目前,桩台网复合地基沉降计算所需桩土荷载比主要靠经验或试验确定。通过假定桩台间网下凹变形为抛物状、大小等于桩间土下沉量减去桩的下沉量,引入Jones经验公式,推导出桩顶、桩间土荷载和桩土荷载比计算公式,采用试算法确定地基沉降。试验对比表明,计算公式具有一定的可靠性。     

基于武汉地层盾构隧道施工的Peck经验公式修正

隧道施工引起的地表沉降大小受到很多因素的影响,Peck经验公式中,参数的变化会使预测结果容易出现较大的偏差。以武汉地铁3号线盾构下穿铁路工程为依托,结合施工和土质参数及实测沉降数据,采用回归分析的方法对Peck经验公式作线性拟合并进行了对比分析,同时研究了沉降槽宽度系数与盾构切口距监测断面间距的关系以及地表最大沉降量与注浆倍数的关系,并拟合得出了相应的函数计算式来对原系数进行修正。实践验证表明,修正后的Peck公式能很好地预测隧道施工引起的地表沉降,且预测曲线与实测曲线吻合度高。     

高速铁路路基压实力学控制指标试验研究

通过高速铁路路基压实力学控制指标现场对比试验及对试验结果的分类统计分析,得出了地基系数K30与变形模量Ev2、动态变形模量Evd与变形模量Ev2的相关关系,分析了地基系数K30和变形模量Ev2试验方法的异同处,并对地基系数K30试验方法提出了修改建议,可为铁路路基相关规范、标准的制定(修订)提供参考。     

砂桩－网复合地基2次预压沉降计算方法

京沪高速铁路昆山试验段技术升级改造,时隔5a后对原有砂桩－网复合地基进行2次预压,能否满足高速铁路工后沉降控制要求成为关键问题。分析了砂桩地基固结变形规律,利用模糊数学（Fuzzy）理论的“升半柯西分布”,建立隶属度函数描述砂桩－网复合地基从固结排水到复合地基的转化程度,提出固结度表达式,并通过实测数据验证该表达式计算精度。并对考虑土体应力历史影响的e －lgp曲线法计算2次预压沉降量进行探讨,该方法可最终实现工后沉降精确估算。     

基于正交距离最短的平面线形拟合方法及应用

线形拟合在轨道的调整中具有非常重要的作用,考虑到铁路轨道测量实测点的平面坐标x和y中均包含误差,提出基于正交距离最短的直线和圆曲线线形拟合方法,并对利用该方法进行拟合的原理进行阐述。目前常用的线形拟合方法是普通最小二乘法,主要考虑x或y某一个方向上的误差。按照正交距离最短和最小二乘2个准则,论证了同时考虑x和y2个方向误差的正交距离最小二乘法要优于普通最小二乘法。通过实例计算分析,2种方法对于同一组线形测量数据的拟合结果表明,正交距离最小二乘法的验后精度高于或接近普通最小二乘法,而且残差即为轨道点至拟合线形的拨道量,同时前者具有更小的圆度,说明调整量区间更小。以上内容证明了在铁路既有线线形整正优化中正交距离最小二乘法优于普通最小二乘法。     

基于荷载传递理论的刚性桩复合地基沉降计算

研究目的:软土地区高速铁路路基地基处理一般采用刚性桩复合地基结构,但目前考虑桩土协同工作的刚性桩复合地基沉降计算方法仍存在不足。本文通过荷载传递理论描述桩与桩间土之间荷载转移规律,由最小二乘法拟合桩间土表面荷载引起的加固区附加应力抛物分布方程,尝试建立刚性桩加固区沉降计算模型,为刚性桩复合地基沉降变形验算及桩体平面设计提供理论依据。研究结论:(1)刚性桩加固区桩与桩间土之间存在荷载相互转移现象,桩侧同时分布正负摩阻力;(2)桩间土表面荷载引起的加固区附加应力为非线性分布,可采用五点最小二乘法拟合其抛物分布方程;(3)沉降模型关于京沪高铁试验段刚性桩复合地基沉降计算结果与实测值接近,计算偏差约15%;(4)Randolph理论关于桩侧和桩端刚度系数取值方法使桩土沉降差计算结果偏大,刚度系数取值的合理性需进一步研究总结。     

基于动力触探的高速铁路路基压实状态分析

国外一高速铁路建设过程中中断了施工并更改了设计标准。为掌握其路基压完状态,通过分层开挖分层原位测试,研究动力触探(DPT)锤击数N_(63.5)分别与压实指标——压实系数K、动态变形模量E_(vd)和地基系数K_(30)的关系。结果表明:路基压实指标随DPT锤击数增加而不断增大,土体压密程度变大导致压实指标随DPT锤击数增长率降低;根据压实指标K,E_(vd),K_(30)与N_(63.5)关系曲线发展特征,建立了路基压实指标DPT分析模型,通过现场实测数据验证了模型预测能力,并提出具有95%可靠度的K,E_(vd),K_(30)分别与N_(63.5)的关系的修正模型。研究成果已在国外推广应用,大幅节约了工程投资。     

土质路基荷载下地基反力试验研究

地基反力σ能够反映荷载作用下地基受力的情况,但其在土质路基特别是高压实度土质路基荷载作用下的研究并不多。本文通过现场及室内离心模型模拟土质路基的填筑及放置过程的试验,对地基反力进行研究。研究表明:高压实度土质路基荷载作用下地基反力呈弧形分布,路基宽度范围内地基反力小于γH值,靠近坡脚的路基边坡区域大于γH值。路基中心处地基反力σc与路基宽高比b/H有很大关系,当路基宽高比b/H较小时,σc与γH值差距较大;当b/H较大时,σc与γH值差距减小;当b/H大于10时,σc基本等于γH值。本文结合试验结果得出考虑b/H影响的路基中心处地基反力σc的计算方法,提出新的地基反力沿路基横断面的计算公式,使路基荷载下地基反力的计算结果更接近实际;结合试验得到路基中心处实测地基反力及地基沉降值,对两种中等压缩性土地基在路基荷载作用下的地基反力与地基沉降的关系进行讨论,得出其相关性较好的地基反力系数,为今后土质路基荷载作用下地基反力系数的应用提供了参考资料。