浅谈轻质填料在路基中的应用

为减少路基沉降,通常采用轻质填料填筑路堤,其中常用的填料有粉煤灰、土工泡沫塑料和泡沫轻质土。通过工程实例,介绍了这3种填料在路堤中的填筑方法,并结合不同路堤高度、不同填料的工后沉降量及工程造价,对工程设计方案进行了比选。     

湿度变化对黄土路堤边坡稳定性影响分析

通过三轴压缩试验,分析不同含水率状态下压实黄土填料的强度变化特征,并计算评价了不同湿度、路堤高度、加筋条件下黄土边坡稳定性。结果表明:压实黄土填料强度随着含水率增加而下降,其中黏聚力与含水率呈负指数递减关系,内摩擦角与含水率呈线性递减关系,含水率对压实黄土的黏聚力影响更明显;随着路堤填料湿度上升,边坡稳定系数显著降低,当含水率从施工状态wopt上升5%时,路堤高度10~40 m的边坡稳定性系数下降24.3%~37.9%;加筋层中使用的土工格栅抗拉强度越高,土工格栅层间距越小,路堤边坡稳定补强效果越明显。     

石灰岩风化料改良高液限粘土路用性能试验研究

为合理利用高液限粘土作为路堤填料,降低其收缩开裂性能,采用在高液限粘土中掺加不同剂量的石灰岩风化料,探讨石灰岩风化料掺量对高液限粘土路用性能的影响。试验表明,掺拌石灰岩风化料的高液限粘土,液限塑性指数降低,密实度增加,具有良好的路用性能,能满足设计规范对路堤填料的要求,并以掺量为30%时效果最佳。     

土工格栅加固高路堤的抗震性能分析

国内外关于土工格栅加固路堤边坡抗震效应的研究甚少报道。文中结合512汶川大地震震害调查资料,运用有限差分法分析了友谊隧道出口处42 m高路堤在地震中基本保持完好状态的原因,主要是由于土工格栅的加固作用;此外,优质的砂岩填料对路堤稳定性的提高也发挥了重要作用。文中关于土工格栅抗震性能的分析,对高烈度地震区的路堤的抗震设计有一定指导作用。     

建筑垃圾混合料在路堤填筑中的应用

为研究建筑垃圾混合料填筑路堤的沉降特征,依托兰州南绕城高速公路建设项目,开展土工离心模型试验。试验结果表明:建筑垃圾填料路堤总沉降和工后沉降随压实度的提高而降低,压实度分别为88%、91%、94%、97%时,12 m的建筑垃圾填料路堤工后沉降分别为7.13、6.45、4.94、4.25mm;建筑垃圾混合填料路堤工后沉降和路堤高度存在一定的线性关系。建筑垃圾和黄土配合比为4∶6的混合料可直接用作路堤填料,考虑工程成本和施工因素的影响,路堤压实度宜控制在94%以上。     

软岩路堤填料干湿循环大型压缩变形试验研究

为研究软岩路堤填料在气候环境作用下压缩变形特性的演化规律,针对贵州省三黎高速公路强~中风化板溪群板岩填料,开展了不同干湿循环次数条件下的大型压缩变形试验。试验结果表明:干湿循环会降低软岩填料的峰值压缩模量,但干湿循环3次和5次时其峰值压缩模量已十分接近,可认为当干湿循环达到5次时,峰值压缩模量趋于稳定;三黎高速公路强~中风化板溪群板岩路堤适宜填筑高度为20m,当路堤高度大于20m时,应采用冲击碾压或强夯等补强措施来提高路基压实度,增大填料压缩硬化区间范围,减少工后沉降变形量。另外,文中对软岩路堤填料的干湿循环大型压缩变形试验方法进行了探讨,可为同行提供参考。     

斜坡高填方路堤开裂病害及稳定性研究

以多丰铁路某段斜坡高填方路堤开裂病害为研究对象,对路堤外观质量、填料内部质量及排水沟进行了检测;运用FLAC3D有限差分数值模拟软件,对4种工况下路堤的稳定性进行研究。结果表明：路堤病害产生的主要原因是排水沟及天沟施工滞后,排水不畅,靠山侧坡脚产生积水,进而渗透到路堤,增大了填料的含水率,降低了土体抗剪强度,增大了下滑力,导致路基坡脚应力集中,致使路堤沉降和边坡坡脚开裂,路堤稳定性安全系数不满足要求,采取整治措施后,保证了运营安全。     

炭质页岩路堤变形特性研究

炭质页岩组成复杂且具有遇水软化崩解特性,导致其用于路基填筑材料时工程性质差和不稳定。对炭质页岩组成成分、物理力学性质、承载比等路用性能进行试验研究,通过三轴剪切排水试验模拟炭质页岩填料路堤应力——应变特性,得到炭质页岩路堤填料Dun-can-Chang模型参数。利用大型有限元计算软件ABAQUS二次开发模拟不同压实度下路堤沉降规律。研究表明:崩解稳定的炭质页岩完全可用作下路堤填料,且随着压实度的提高,路堤沉降量呈减少趋势,并与实测数据对比,两者较为吻合。     

多层边坡荷载作用下超高边坡稳定性有限元分析

近年来我国高速公路上的超高路堤数量呈上升趋势,其稳定性也备受关注。本文采用有限元强度折减法,应用大型有限元分析软件ANSYS对超高填方路堤及多层荷载作用下的超高路堤的边坡稳定性进行分析,分析边坡荷载对不同高度的超高路堤的边坡稳定性影响的变化情况,最终研究得出高边坡在多层边坡荷载作用下的稳定性随高度变化的规律。     

加筋对桩承式路堤变形模式与土拱效应影响试验

对于桩承式加筋路堤,加筋改变了路堤底面的变形形态,不可避免地将对路堤变形模式与土拱效应产生影响。为了深入分析加筋的影响,利用开发的多沉陷门(Multi-trapdoor)试验装置和椭圆钢棒相似土填料,开展未加筋桩承式路堤试验并得到不同参数组合下存在的3种变形模式,选取3种变形模式的代表性试验,开展相同参数条件下的加筋试验以及4种不同填料高度和3种不同加筋刚度的桩承式加筋路堤试验。通过粒子图像测速技术(PIV)和自制三点式载荷计准确测试得到全场位移及桩顶和桩间土压力。结果表明:加筋后,未加筋桩承式路堤的三角扩展型和塔形升高型变形模式转化为同心椭圆扩展模式,等沉面模式转化为同心圆等沉模式;2种变形模式之间转化的临界高度为1.5倍桩间净距,但等沉面的高度仅为67%的桩间净距;加筋对土拱效应发挥起到了双重作用,一方面,加筋减小了差异沉降,导致土拱效应发挥程度降低,另一方面,加筋改变了路堤变形模式,为"同心圆"土拱提供了稳定的拱脚,使得土拱效应发挥程度提高;在填料高度低,加筋刚度高的情况下,土拱效应发挥程度进一步降低;而填料高度高,加筋刚度低时,土拱效应达到了充分发挥所需的差异沉降,加筋对土拱效应有提高作用;张拉膜效应发挥程度随加筋刚度增大而提高,且随着桩间土下沉而提高,导致土拱效应减弱。     

干湿循环作用下红砂岩路堤边坡稳定性分析

反复干湿循环作用下红砂岩填料发生再次崩解,强度降低,容易导致路基边坡失稳。文中通过室内模拟试验,探索红砂岩填料在干湿循环作用下强度参数的衰减规律,数值模拟计算红砂岩路堤边坡在多次干湿循环次数影响下的稳定系数。结果表明路堤边坡的稳定性随干湿循环次数的增大而降低,前三次干湿循环下稳定系数降低明显,第四次之后稳定系数降低幅度较小,路堤边坡趋于一个新的稳定状态。     

高路堤边坡地震稳定动力放大系数的计算分析

在采用拟静力法分析计算公路路堤抗震稳定的作用效应和抗力时,在89规范中没有考虑地震加速度动力放大系数的影响,现新规范中要计入其影响。本论文采用动力有限元计算分析理论,输入美国的EL Centro地震波和按规范反应谱拟合的人工波对高填土路堤的地震稳定性进行分析计算。对地震动峰值加速度沿路堤各高度放大系数的取值进行研究探讨,以确定在拟静力分析法中计入其影响。     

风化软岩路堤填筑与填料改良试验研究

针对南钦铁路沿线风化软岩填料（C组）进行现场路堤填筑试验,对强风化粉砂岩、粉砂质泥岩填料进行水泥改良土试验,并对两种填筑方案进行投资分析。结果表明:南钦铁路沿线强风化软质岩细粒土不满足速度目标值250 km/h路堤填料要求;强风化粉砂岩、粉砂质泥岩填料掺4 ％水泥改良后,能满足南钦铁路路堤本体填料的要求,比远运合格填料方案更为合理。     

土工格栅加筋陡坡路堤离心模型试验研究

根据土工格栅加固陡坡路堤的加固形式,采用室内小比尺离心模型试验模拟并分析了2种不同陡坡路堤边坡坡比、2种不同路堤填料干密度以及7种不同工况条件下陡坡路堤的变形规律。试验结果表明,采用土工格栅加筋能大大提高陡坡路堤的稳定性和承载能力,具有较好的工程应用价值。     

通额公路路堤风积沙填料最大干密度的确定方法研究

依托穿越腾格里沙漠地区的公路路堤填筑工程,以路堤填料风积沙为试验对象,对风积沙进行了室内表面振动法、振动台法压实,分析了不同振动参数（振动时间、振动频率和振幅）对风积沙最大干密度的影响。现场铺筑试验段,采用不同的振动参数对路堤进行压实。通过现场试验段和室内试验最大干密度对比,得到了风积沙路堤最大干密度的确定方法。研究结果表明:表面振动法所得最大干密度与现场试验结果较为接近。通过试验研究与工程实践,提出了风积沙填料现场振动压实参数和施工工艺。     

桩承式路堤土拱演化的二维钢棒相似土模型试验

为了解桩承式路堤的变形类型与土拱效应随桩间土下沉的演化规律,并为参数取值提供参考,开发了可考虑桩承式路堤多个单元相互影响的多沉陷门(Multi-trapdoor)试验装置,考虑填料高度H、桩间净距s-a与桩径参数a,进行了1组随桩间土下沉的土拱演化模型试验。试验采用椭圆钢棒相似土作为填料,将采用砂填料的平面应变试验简化为二维试验条件,消除了前后挡板摩擦力的影响。通过粒子图像测速技术获取了填料随桩间土下沉过程的全场变形,利用自制荷载板精确地测试了填料底面的桩土荷载分布,得到不同参数组合下的桩承式路堤土拱变形类型和桩土应力比变化规律;同时利用试验结果总结了3种演化模式的适用条件。结果表明:钢棒相似土能够很好地模拟实际砂填料的平面应力-应变特性,桩承式路堤土拱效应存在三角形扩展型和等沉面型2种主要的演化模式,与三角形扩展模式相比,等沉面模式路堤表面无差异沉降,土拱效应发挥程度高,且桩土应力比随桩间土下沉降低比例较小,另一种塔形升高模式可以看作三角形扩展型向等沉面型转变的一种过渡模式;低路堤桩承式路堤宜调整桩土截面尺寸以提高相对填料高度H/(s-a),使得路堤变形进入等沉面模式。     

路堤高边坡的地震响应及动力安全系数分析

为了揭示路堤高边坡对地震荷载的响应及动力安全系数的时程变化规律,以实际工程为例,利用动力有限元法,分析了边坡应力应变指标与地震荷载的关系。结果表明,由于边坡的阻尼特性,坡体内各点的地震响应比较复杂,并且不同步,边坡的动力安全系数介于静力安全系数与拟静力安全系数之间,规范规定的拟静力法所求出的安全系数偏于安全,动力有限元法能清楚地揭示边坡的地震响应规律,适用于各类岩土工程的地震响应分析。     

加筋土筋土界面特性试验研究

通过直剪试验研究路堤填料含水量对筋土界面特性的影响规律。试验结果表明,当填料含水量大于其最佳含水量后,界面破坏时的剪切力随着填料含水量的增加而降低。通过拉拔试验,研究填料种类、填料压实度、加筋材料对筋土界面特性的影响规律,可为加筋土工程的设计和施工提供参考。     

靖安高速公路延安段低液限粉土填料路堤施工技术的研究与实践

通过对低液限粉土填料路堤施工技术的研究与实践,总结了低液限粉土的工程特性,提出了低液限粉土填料路堤的施工技术和质量控制要点。低液限粉土填料路堤施工技术具有广阔的推广前景,有十分显著的经济效益。     

土质高边坡水平变形离心模型试验分析

建立了两组填料含水量不同的3级高边坡模型,并通过离心模型试验对其水平变形进行模拟。基于试验数据,分析了土质高边坡水平变形,并对两种含水量不同的高边坡水平变形进行了对比。分析结果表明：下级边坡出现水平变形时会使上级边坡产生水平变形;边坡土体含水量对边坡水平变形有一定影响。