路基不均匀沉降对城市轨道交通轨面变形的影响研究

通过建立整体式轨道、路基三维有限元梁-体模型，考虑各结构层间的非线性接触关系，分析在自重作用下，不同波长、波深的路基沉降对整体式轨道钢轨变形和受力的影响。结果表明:整体式无砟轨道在自重作用下会发生跟随性沉降，沉降波深增大，钢轨沉降幅值和主应力增大，轨道与路基从贴合转为脱空；沉降波长增大，钢轨的沉降幅值增大，而钢轨的主应力先增大后减小，轨道与路基从脱空转为贴合；在余弦型路基沉降起、止点处钢轨出现轻微翘曲，其变形范围相对于路基有所扩散。     

路基路面工程中的注浆新技术

介绍沥青路面浅层注浆加固基层及新旧路基结合部预埋柔性管两种注浆新技术,提出其适用范围、施工工艺及注浆效果的检验。对比分析注浆检测结果表明:对水泥路面注浆能很好地治理路面面板脱空,沥青路面基层补强注浆能提高沥青路面基层的整体强度,在新旧路基结合部预埋柔性管注浆能显著降低路基的差异沉降。     

沈大高速公路改扩建工程路基加宽容许工后不均匀沉降指标研究

路基加宽工程中新老路基不均匀沉降会使路面结构受力状态发生显著变化,文章采用三维有限元方法,将新老路基不均匀沉降转换为结构层底脱空,进行多种不同脱空深度的路面结构力学分析。分析认为沈大高速公路路基加宽容许工后不均匀沉降差应在1.6cm以内,不均匀沉降坡比不大于0.4%时,沥青路面不产生结构性破坏。     

公路工程瞬态锤击检测技术

为了实现刚性路面板脱空和路基压实质量的快速无损检测,提出了以瞬态锤击为特色的动态检测技术.简述了瞬态锤击检测技术原理,给出了瞬态振动信号的分析处理方法;针对瑞雷波相速度测试结果,借鉴物探中剥层法反演了路基剪切波速剖面;建立了4种路基土密度与剪切波速的数学模型,给出了剪切波法确定路基压实度的公式,从而实现了对路基压实度的波动检测;结合刚性路面的模态分析和模型试验结果,对路面瞬态振动信号进行了频谱分析,从而获得了路面板脱空状况信息.结果表明:路面板脱空严重时,其振动基频一般低于50 Hz,对于支承良好的路面板,其振动基频通常大于200 Hz.     

基于振动感知的混凝土铺面板底脱空识别方法

水泥混凝土铺面在使用过程中常由于冲刷和沉降产生脱空，进而诱发断板、错台等病害，严重影响铺面使用性能。为此，提出一种基于振动感知的混凝土铺面板底脱空识别方法，以有效控制混凝土铺面的结构性损坏。通过有限元数值模拟与室内试验，发现板底脱空会影响铺面板局部振动的频谱分布，且影响程度与脱空面积、位置等因素相关。在此基础上，采用分布式光纤传感技术搭建铺面板振动感知系统，分布式地采集铺面板振动特性；利用时频分析技术解析铺面板振动特性，捕获振动频谱特征；研究不同脱空状况下铺面板局部的振动频谱特征。分析结果表明：脱空状况对20~150 Hz频段上频谱特征的影响显著；以该频段为敏感频段，计算加权频率的变化量，并以此为脱空监测指标，提出基于振动感知的混凝土铺面板底脱空识别方法。于上海龙华机场开展现场试验，在3块铺面板内搭建了分布式振动感知系统；采集了12个测点不同日期的动态弯沉与振动特性数据，比较了振动感知法和传统弯沉法的脱空识别结果。试验结果表明：2种方法的识别结果趋于一致且具有较好的相关性，验证了振动感知法用于脱空识别的可行性。     

水泥砼上LSM结构的地基弹性梁响应分析

针对刚性路面板底脱空引起的不均匀沉降对LSM(大粒径沥青混合料)加铺层结构的影响问题,从路面结构受力方面分析脱空基层的沉降曲线特性,采用k地基板上的弹性梁进行试件模拟,并运用Origin拟合的方法推导出相应的荷载值,为工程实践提供理论依据。     

路基沉降引起路面弯沉的理论分析

为了研究路基不均匀沉降对路面受力变形的影响,建立了弹性地基上路面板变形的基本方程,推导了路基不均匀沉降时路面板弯沉的解析解。为实际工程设计、施工提供可借鉴的理论依据。     

水泥混凝土面板脱空的有限元模型分析研究

水泥混凝土路面在实际使用过程中,由于车辆荷载的重复作用,板下基础将产生塑性变形累积而导致面层脱空,地面水沿着接缝下渗而积聚在脱空的空隙内,在车轮荷载作用下变成压力水而形成唧泥,导致水泥混凝土面板局部脱空而产生附加应力,在行车荷载作用下,面层应力将会剧增,从而导致水泥混凝土面板的断裂.通过数值分析对路面板角脱空形成机理以及在行车荷载与脱空耦合导致面层板的断裂机理进行分析,同时讨论了路面厚度、路基土和基层模量变化对路面结构的应力状态的影响.     

差异沉降对路面结构附加变形影响的大比尺模型试验

为合理描述新老路基差异沉降条件下路面结构层的附加变形问题,借助大型地基差异沉降平台,开展了新老地基差异沉降条件下拓宽沥青路面层影响机制大比尺模型试验研究。试验结果表明:在地基差异沉降作用下,沥青路面结构层整体处于受拉状态,下面层受到的地基差异沉降的影响最为明显,在地基差异沉降达到14cm时,路面结构面层开始出现塑性变形;新老路基中铺设土工格栅可以缓解下部地基差异沉降并减小路面结构层的附加应变;路面汽车荷载能在一定程度上缓解拓宽路基差异沉降导致的结构层附加变形;地基差异沉降会导致路面结构层与路基出现脱空从而产生局部弱支撑,在重力的作用下,沥青混凝土路面板呈现弯曲状态,路面表层会出现反坡。     

新老路基轻质土拼接拓宽施工的关键技术

为解决软土地区高路堤路基拓宽施工中出现的新老路基不均匀沉降问题,提出一种基于装配式模板的新老路基轻质土拼接拓宽结构,在原路堤边坡台阶处设置预制T形抗剪件,同时在新路堤下方打设路堤桩,结合预制装配式坡面板,并且在坡面板及老路堤间回填轻质土。工程实践证明,应用该技术后,在拓宽一侧老路基边坡范围沉降差明显减小,技术经济效益明显。