公路黄土坝式路堤稳定性计算方法

为提高公路黄土地区土工膜上游防渗斜墙式坝式路堤的稳定性,分析了地震力对路堤边坡稳定性的影响,引入地震力参数,采用计及条块间作用力的简化毕肖普法推导出路堤边坡稳定性系数计算公式;考虑坡面蓄水压力作用,利用力的平衡原理得出了路堤整体稳定性判定条件。路堤边坡稳定性的计算结果表明,地震力对坝式路堤的稳定性影响较大,稳定性系数在考虑地震力与不考虑地震力时最小误差为0.1(对应烈度为7°);滑出点在坡脚外的稳定性系数远远小于坡面的稳定性系数,边坡浸水稳定性系数小于不浸水稳定性系数,所以边坡稳定性检算应着重考虑滑出点在坡脚外稳定性和浸水稳定性;路堤整体稳定性计算结果表明实际沟底纵坡为2.872%时,路堤整体是稳定的,纵坡为10.000%时,是不稳定的,所以坝式路堤须设置在沟底纵坡较缓的冲沟上。     

高填路堤重力式挡墙实例分析

重力式挡土墙因其在稳定路基、节约土地方面的作用被广泛应用于山区高速公路.设计此类挡土墙,除了计算主动土压力和底板配筋,对挡土墙稳定性和地基承载力进行验算,还要注意挡土墙型式、土压力计算重点、墙面坡度与地面坡度的关系、裂缝处理、排水等方面的问题.     

公路路堤施工要点分析

路堤在天然地面上用土或石填筑的具有一定密实度的线路建筑物。路基的施工是公路建设过程中的重要内容。本文结合作者自身实际施工经验,结合某高速公路,对挖方路基施工的特点、施工前准备工作和路堤的填筑作了简要介绍。     

软土路基上路堤的稳定性分析

软土地基路堤的稳定分析一般采用瑞典圆弧滑动法中的固结有效应力法、改进总强度法,也有采用简化的毕肖普法、简布普遍条分法。验算时按施工期和营运期的荷载分别计算稳定安全系数。施工期只考虑路堤自重,营运期还需考虑行车荷载等。     

沿河高路堤公路路面裂缝的成因分析与处治对策

沿河高路堤公路受路基不均匀沉降影响,路面会出现纵横向裂缝和沉陷等病害.结合江苏省淮安市境内某沿河高路堤路面大修工程的经验,在不进行路基深开挖的前提下,研究在路面结构层采取措施以有效延缓路基沉降引起路面病害的技术方案.     

加筋土路堤内部稳定的可靠指标分析

为了完善加筋土路堤可靠性设计方法,运用蒙特卡罗法对设计参数随机变量与加筋土路堤内部稳定可靠指标的关系进行分析。通过数值计算发现,密度越小,粘聚力、内摩擦角、筋材抗拉强度和筋土似摩擦系数越大,加筋土路堤内部稳定性越好,加筋土路堤内部稳定可靠指标对设计参数变异性均较敏感,除内摩擦角外,其余设计参数的不同概率模型以及不同公路等级设计荷载对加筋土路堤内部稳定性影响不大。因此,在加筋土路堤可靠性设计中,建议采用密度小、粘聚力和内摩擦角大的填料以及高强度筋材,并且重点考虑内摩擦角的变异水平。当无法准确确定设计参数所服从的概率模型时,建议假定填土的密度服从极Ⅰ型分布,而粘聚力、内摩擦角、筋材拉力和筋土似摩擦系数服从正态分布,所得到的结果偏于安全。     

高水位地区路堤分级施工方法研究

高水位地区路堤在填筑施工时,容易产生超孔隙水压力,影响路堤的安全.基于有限元方法对同一路堤,在相同施工期下对采用三种分级填筑方法进行研究,结果表明:两级填筑产生的竖向变形最小,但两级填筑和四级填筑产生的超孔隙水压力较大,且安全系数较低.综合分析比较,建议采用三级填筑方法.     

高水位地区路堤分级施工方法研究

高水位地区路堤在填筑施工时,容易产生超孔隙水压力,影响路堤的安全。基于有限元方法对同一路堤,在相同施工期下对采用三种分级填筑方法进行研究,结果表明：两级填筑产生的竖向变形最小,但两级填筑和四级填筑产生的超孔隙水压力较大,且安全系数较低。综合分析比较,建议采用三级填筑方法。     

黄土地区高填路堤下涵洞上土压力的计算分析

由于高等级公路的迅猛发展,在黄土地区高填土路基中修筑涵洞等结构物的情况越来越多,为了确保高等级公路的正常运营及行车的安全、舒适,根据对现行有关涵洞病害的调查分析,利用有限元法模拟研究,并结合相关资料及有限元数值模拟结果,对黄土地区高填土路基中涵洞土压力及其土体变形的影响因素和规律进行分析研究,在此基础上为设计和施工提出合理减小涵洞土压力的有效依据。     

关于山区公路高填石方路堤施工质量控制

工程概况京昆高速河北省石家庄至冀晋界公路全长51.7km,由于处于我市西部山区,全线挖方较多,根据现场实际需要,需将石方作为填筑路基的材料。针对高填方路基易出现质量通病,制订了施工工艺,严格控制施工质量,取得了良好效果。     

路基拓宽工程中桩承式加筋路堤处理的数值分析

为掌握拓宽路堤荷载作用下桩承式加筋路堤的工作特性及其处理效果,建立了三维有限元分析模型,采用土水耦合单元模拟地基土,三维薄膜单元模拟土工格栅,并基于接触单元考虑桩土界面的状态非线性,从土拱效应、土工格栅的拉膜效应以及桩土作用等方面验证了桩承式加筋路堤的工作机理。计算结果表明:土工格栅最大拉力发生在原坡脚位置的桩帽边缘处,外侧桩帽边缘的格栅应力逐渐减小;桩承式加筋路堤可使地表不均匀沉降由50.0 cm减小为8.3 cm,超孔隙水压力由63.7 kPa下降为11.0 kPa,并避免了老路基顶面出现的反坡现象,但在老路基处仍出现了较大的地基沉降和超孔隙水压力,故应充分重视老路边坡位置的地基处理。     

砂夹层黄土路基水分迁移规律

以十天高速公路黄土路基为依托, 基于土水势原理提出了在路基土层放置砂夹层来减小黄土层浸水沉陷的发展, 采用室内模型试验, 在黄土路基中部与底部设置砂夹层, 模拟了路基毛细水上升、顶面渗水与边坡渗水的情况, 分析了路基含水率变化规律及其对路基整体强度和稳定性的影响, 并证实了砂夹层的减水阻渗效应。研究结果表明: 黄土路基模型初期水分迁移很快, 中、后期迁移越来越慢; 底部设置砂夹层的路基模块在地下水位上升32d内的体积含水率为24%~27%, 纯黄土路基模块的中、下部(路基顶面0.5m以下)的体积含水率约为60%, 水分最终的影响深度达到了1.2m;在纯黄土路基模块顶面渗水12d后, 体积含水率均超过了60%, 而在中部设置了砂夹层的路基模块在夹层下15cm处(路基顶面0.8m以下)的体积含水率小于40%, 在25cm处体积含水率小于30%。可见, 在压实黄土路基底部与中部设置砂夹层能够阻隔毛细水的上升和减缓水分下渗, 减小了路基内部含水率, 提高了路基的整体稳定性和强度。     

加筋土路堤稳定可靠性设计的分项系数优化

为了完善加筋土路堤极限状态设计方法, 分析了加筋土路堤稳定可靠性设计的分项系数。基于大量工程实测资料和文献资料的统计分析, 初步确定了填料密度、填料粘聚力、填料内摩擦角、汽车荷载、筋材抗拉强度、筋土似摩擦系数和路基几何参数等参数不定性系数的统计结果和概率分布模型。针对加筋土路堤的筋材拉断、筋材拔出、基底滑动以及整体滑动4种失效模式, 按照抗力最小二乘原理, 优化得到了相应的恒载分项系数、活载分项系数与抗力分项系数。计算结果表明: 实例工程在4种失效模式下的总抗力均大于总恒载与总活载之和, 同时安全系数均满足规范要求。可见, 优化得到的分项系数合理。     

快速铁路路堤段地面振动特性

现场测试了列车通过成灌快速铁路路堤段时的地面振动, 分析了列车从内侧和外侧轨道通过时引起地面不同距离处的最大振级、等效振级和振动频率, 研究了振动频率与衰减速度的相关性, 建立了基于波尼茨模型的铁路路堤段地面振动的分频段预测方法, 并对预测方法进行了实例验证。分析结果表明: 距路堤5~75m范围内地面最大竖向振级为51~77dB, 满足现行铁路环境振动标准要求; 快速铁路路堤段列车从内侧轨道通过时的地面振动大于外侧轨道的地面振动; 地面振动在距路堤35m范围以内衰减较快, 距离大于35m后振动衰减速度变慢; 在近路堤范围内以高频振动为主, 5m处振动能量主要集中在16~100Hz内, 超过65m后振动以小于4Hz的低频振动为主; 振动反弹现象主要发生在小于20Hz和大于100Hz的频率范围内。预测方法取得了较好的预测精度。     

黄土地区公路工程地基承载力分区计算方法

公路黄土地基承载力的评价主要借鉴建筑、铁路等行业的评价经验, 以整个黄土地区为单元, 给出一个推荐公式或承载力表, 已不能满足公路工程的要求。以大量黄土地区实测载荷试验为基础, 按照承载力把黄土地区分为四个区, 每个区都建立了承载力与含水量、液限、孔隙比之间的非线性回归关系式。用这一套回归关系式确定的黄土承载力相对误差小于10%, 与规范方法相比较, 精度显著提高。同时对承载力分别按路基的宽度、相对变形以及刚柔荷载进行修正, 给出了承载力设计值的修正公式。     

公路路基抗震设防目标分析

在对现有相关规范抗震设防目标分析的基础上,结合公路路基工程特点和地震带来损失分析,提出了公路路基结构抗震设防目标的建议.通过分析得出:《公路工程抗震设计规范》((JTJ044-89)确定的抗震设防目标在总体上是合理的,但二级以上公路可以适当提高设防标准,所提出的公路路基结构抗震设防目标涵盖了破坏等级、通行条件和修复状态.     

系梁式桩网结构加固斜坡软弱地基路堤的数值模拟

为研究系梁式桩网结构应用于斜坡软弱地基路堤工程的工作机制, 建立了系梁式桩网结构加固斜坡软弱地基路堤的有限元模型, 开展了与无处治措施时潜在滑动面形态、稳定安全系数、土工格栅拉力、路基顶面沉降及地基侧向位移等力学响应的对比, 并进行了系梁布置形式、弹性模量与厚度等核心设计参数的敏感性分析。研究结果表明: 系梁式桩网结构加固后的斜坡软弱地基路基最大沉降、差异沉降以及地基侧向变形分别减小了88.7%、90.3%、96.6%, 路基的稳定安全系数提高了26.2%;纵横交叉布置系梁有利于提高路堤稳定安全性, 削减地基侧向位移; 适当降低系梁弹性模量不会造成较大不利影响, 系梁厚度不宜过薄。     

基于Monte Carlo方法的路堤震害风险概率评价

以连云港-霍尔果斯高速公路K1125+470处路堤为研究对象, 在路堤震害损伤判别、路堤结构形式和地震动输入确定的基础上, 采用增量动力分析和概率性地震需求分析相结合的方法绘制了路堤震害易损性曲线, 评价了路堤震害易损性; 将路堤震害风险概率定义为场地地震危险性与路堤震害易损性的卷积, 并提出相关计算方法; 研究了场地地震烈度概率分布模型和地震烈度与地震动峰值加速度转换关系, 提出了未来50年内地震动峰值加速度的概率分布函数; 基于Monte Carlo方法进行了无挡土墙和有挡土墙路堤的震害风险概率评价, 验证了挡土墙对提高路堤抗震性能的积极作用。研究结果表明: 当地震动峰值加速度达到0.6g时, 无挡土墙路堤超越严重损伤的概率为65.910%, 达到0.8g时, 超越严重损伤的概率为99.995%, 说明无挡土墙路堤的震害易损性较高; 未来50年内无挡土墙路堤发生严重损伤和毁坏的风险概率为29.07%, 发生基本完好和轻微损伤的风险概率为31.97%;未来50年内有挡土墙路堤超越严重损伤的风险概率比无挡土墙路堤低7.9%, 发生基本完好和轻微损伤的风险概率比无挡土墙路堤高12.14%, 说明挡土墙可以显著降低路堤震害风险; 以路堤未来50年发生毁坏的风险概率40%为风险可接受度对路堤进行抗震设计和加固。