基于连续-粒子耦合的济青高速公路拓宽路基沉降及处治措施研究

本文针对高速公路改扩建新旧路基变形沉降问题,采用连续-粒子耦合数值模型,连续、粒子网格区域分别采用有限单元法和粒子法进行模拟,编制计算程序,建立新旧路基断面计算模型。研究结果表明:拓宽路基新填筑路基土材料的竖向沉降较大,而向远离新旧拼接界面方向上路基土的沉降逐渐增大,且沉降深度逐渐加深,采用土工格栅能有效降低拼接路基图沉降。依托工程中采用水平分层、分段填筑、分层压实以及铺填土工格栅施工方法,有效降低新建路基的沉降。     

土石混填路基土的化学加固试验研究

采用S型复合固化剂对土石混填路基土进行化学加固试验,分析了S型复合固化剂的作用机理。通过土石混填路基土的重型击实试验、CBR试验、渗透性试验与固结试验,研究掺加S型复合固化剂或石灰对土石混填路基土性质的影响。结果表明:加入石灰或S型复合固化剂后,土石混填路基土的最优含水率降低、最大干密度提高,随着龄期的延长,加固土的CBR逐渐增加,且都能有效减小土石混填路基土的渗透系数,提高土石混填路基土的压缩性能。总体上,S型固化剂使用效果优于石灰,对土石混填路基土有很好的路用性能。     

广梧高速公路煤系土抗剪强度特性试验研究

通过室内试验,研究了广梧高速公路煤系土的性能。得到煤系土抗剪强度与含水率的关系．以及煤系土凝聚力、内摩擦角在不同含水率下的变化关系。通过分析含水率对煤系土抗剪强度的影响．为工程中合理利用煤系土提供科学依据,也为进一步研究提供了基础。     

赤道几内亚路基土的工程特性与路用性能

通过多种室内和现场试验手段,探究了非洲赤道几内亚路基土工程特性与路用性能,基于试验结果解释了路基土开裂板结硬化机理。结果表明:赤道几内亚路基土均为级配不良的粗粒土,差异性大。4种代表性路基土CBR值强度均超过30%,远高于国内路基填料要求;路基土的矿物组成大部分均为石英,含量均超过90%,石英较大的强度和硬度使得路基土的工程性能较好;随着深度增加,路基含水率先增加后逐渐稳定,而压实度先减小后稳定;施工路基土含水率较高,压实度偏低,但在蒸腾作用和车辆反复作用下,含水量逐渐降低,路基顶面板结硬化,压实度能满足要求。路基土发生板结开裂的主要原因是:强烈的蒸腾作用下,路基湿度折减率约50%。而路基土特殊的颗粒组成使土颗粒失水体积收缩巨大,基质吸力引起的张拉力与土体抗拉强度的相互作用下,裂缝逐渐形成并发展。随着施工车辆反复碾压,压实度已远高于95%,甚至超过100%,使路基CBR值超过最佳含水率时的CBR值,发生板结硬化。     

冲击压实技术在公路路基施工中的应用效果研究

为提高我国公路工程中路基施工质量,近年来逐渐在路基压实施工中采用冲击压实技术,本文对冲击压实技术的原理、优点及施工方法进行了介绍,并在实践工程中对冲击压实技术的应用效果和施工参数进行了研究。结果表明:冲击压实技术能明显提升路基土的碾压厚度及压实度,且能降低其对路基土含水率的要求;冲击压实技术较为合理的冲压遍数为20遍。     

晴兴高速公路煤系地层路基边坡加固设计方法研究

在我国西部山区广泛分布着煤系地层,这种地层具有软硬岩层频繁交替的特点,煤系地层上的路基边坡易发生变形破坏。文中结合晴兴高速公路路基边坡工程,探究煤系地层路基边坡的加固设计方法,利用已有试验参数,通过有限元方法分析边坡在锚杆加固、抗滑桩加固以及"锚杆-抗滑桩"联合加固下取得的治理效果。     

降雨引起半填半挖路基水分场与差异沉降变化的数值模拟

采用SEEP/W软件,建立半填半挖路基典型模型,研究了降雨引起半填半挖路基施工期差异沉降和水分场变化的机理。考虑到不同的降雨历时、强度、雨型对路基土水分场的影响各不相同,分析了降雨引起的半填半挖路基差异沉降变化规律,认为路基水分场的改变将会引起路基土体变形;持续降雨将使非饱和区负孔压逐渐减小,饱和区孔隙压力逐渐增大,因此路基土体在降雨初期出现压缩变形,在后期则表现为体积膨胀而发生回弹变形。     

软土地基泡沫轻质土路基变形性状分析

由于泡沫轻质土浇筑的路基属于整体性结构,加之轻质土路基作用下地基的沉降量小,因此轻质土路基对地基不均匀沉降应有更大的适应性。以广佛江快速通道江门段一标段的试验工程采用气泡混合轻质土换填部分路基为例,根据现场监测数据对气泡混合轻质土在深厚软土路基浇筑过程中的路基基底应力、应变和路基分层沉降规律进行分析,并讨论了软土地基泡沫轻质土路基荷载的分布和传递规律。     

气泡轻质土在路基台背回填中的应用效果分析

以气泡轻质土为研究对象,总结了气泡轻质土在路基台背回填中的应用特征;同时借助现场监测数据,研究分析了气泡轻质土在路基台背回填中的受力及变形性能。结果表明：气泡轻质土作为回填材料,可以很好地解决桥头跳车现象;当工程中地基承载力不足时,可采用气泡轻质土作为回填材料,降低地基负载;台背土压力远大于台侧土压力;随着时间的增长,台背土压力和台侧土压力逐渐趋于稳定,最终满足地基承载力的需求。     

基于差异变形控制的路基分幅间距研究

文中采用差异变形指标,研究了路基分幅间距。理论解析和有限元分析结果表明,同一路基填土高度下,随着距离坡脚距离L的增加,地基附加应力逐渐减小,距离地表越近,附加应力收敛趋势越快,最大地基附加应力出现位置逐渐下移,附加应力向更深处传递;距离坡脚同一位置处,地基附加应力随深度变化呈现先增加后减小的趋势;对于低矮路基(h≤3m),中、低压缩性土地基条件,路基填筑的影响范围距离坡脚均小于5m;当路基填土高度为3mh≤8m时,对于低压缩性的碎石土、坚硬状态的黏性土地基,路基填筑的影响范围距离坡脚小于3m,对于中等压缩性的黏性土、砂土地基,路基填筑的影响范围距离坡脚小于6m,对于高压缩性软塑状态的黏性土地基,路基填筑的影响范围距离坡脚大于15m,应进行地基处理,减小路基差异变形引起的上部结构的破坏。     

连续降雨入渗作用下非饱和土路基稳定性研究

为了分析连续降雨入渗对非饱和土路基稳定性的影响，依托G30₁₁线（青海境）察尔汗-格尔木高速公路工程，基于非饱和土路基降雨入渗机理，建立公路路基降雨入渗计算模型，对比分析了非饱和土路基在降雨入渗作用下的孔压、沉降、位移与含水率随时间、空间（水平向、竖向）的分布规律，同时界定了路基降雨入渗影响范围。结果表明:在降雨入渗过程中，地表饱和区域逐渐向路基上部非饱和区域扩展，上部路基基质吸力和土体强度逐渐降低，但土体孔压和含水率逐渐增大。     

下伏煤系地层填方路基边坡失稳机理分析与防治

为探究贵州高速公路建设过程中下伏煤系地层路基失稳机理及治理措施,文中以遵毕高速公路某段下伏煤系地层填方路基边坡失稳为背景,通过对路基地层的物理力学性质进行分析,结合机理分析及下滑力稳定性计算,确定初期采用碎石换填和碎石桩进行复合地基处理,后期采用抗滑桩进行防治;对整段路基1区采用水泥粉煤灰碎石桩复合地基,2区采用抗滑桩结合填土反压,同时在地下水发育地段设置碎石盲沟。     

泡沫轻质土路堤底部基底压力分布特征及影响分析

泡沫轻质土是近几年广泛应用于高速公路路堤填筑等方面的一种新型轻质材料。考虑到泡沫轻质土路堤填料与传统路堤填料之间较大的差异性,结合广佛江一期试验段现场监测资料,采用数值分析方法对不同弹性模量下泡沫轻质土路堤底部基底压力分布特征进行了研究。结果表明:随着泡沫轻质土路基浇筑高度及弹性模量的增加,基底压应力分布不均匀性逐渐增加,所受拉应力及弯矩也逐渐增大;地基底面最大沉降及差异沉降量随着路基弹性模量增大逐渐减小,趋向于整体下沉。     

初始状态对膨胀土变形规律的影响

针对不同初始含水量和初始干密度的中弱膨胀土和石灰改性膨胀土,对上覆压力作用下的变形规律进行了试验研究,得到了其膨胀变形随稠度状态的变化规律。结果表明,稠度状态可以较好地预测上覆压力与线膨胀率之间的关系;稠度状态对膨胀土的影响很大,对同一种膨胀土和其石灰改性土有所不同,随着灰剂量的增加和上覆压力的增大,稠度状态对改性土影响逐渐变小。因此,在膨胀土路基施工过程,应合理考虑上覆压力和稠度状态来分层控制路基的压实。路基下基层可以适当提高填筑的稠度状态,上基层采用相应较低的稠度状态填筑,以减少膨胀率及膨胀力对路基造成的破坏。     

煤系地层横观各向同性岩体边坡预应力锚索框架梁有限元分析

煤系地层路基边坡横观各向同性岩体与加固防护措施的相互作用机制比较复杂,结合晴兴线煤系地层高速公路路基边坡工程,对现场样品的横观各向同性岩样进行了单轴压缩实验,确定弹性特征的参数,并通过有限元方法分析了煤系地层岩体横观各向同性边坡与预应力锚索框架梁的相互作用影响,为煤系地层横观各向同性岩石边坡的预应力框架梁支护设计提供了借鉴。     

基于组合赋权云模型的煤系土边坡失稳风险评价

工程上由于缺乏对煤系土边坡的认知常发生煤系土边坡施工后的失稳滑塌现象,有必要引入风险分析理论对煤系土边坡进行研究.针对边坡失稳风险评价存在模糊性、不确定性的特点,从煤系地层工程性质、地形地貌、工程建设工艺、诱发因素、边坡变形特征5个方面展开研究.在此基础上,根据各指标的内在联系,再细化出20个2级评价指标,构建煤系土边...     

气泡混合轻质土在路桥过渡段施工应用中的沉降变形分析

基于数值模拟与现场实测,对气泡混合轻质土在路桥过渡段中的工程特性及沉降变形进行了分析,结果表明:路基沉降变形随着气泡混合轻质土容重的增大而呈线性增长,分层填筑厚度越大,沉降变形增长速率越快;沉降变形随气泡混合轻质土弹性模量的增大而逐渐减小;分层填筑高度对路基沉降变形影响较大,分层厚度越大,沉降变形越明显;建议气泡混合轻质土容重采用6kN/m3、弹性模量采用100MPa、分层填筑厚度采用0.5m;路基横断面的沉降变化呈"Z"字型,纵断面呈两阶段变化特征,最大沉降变形分别为20mm和25.8mm;工后实测结果表明,路基最大沉降量仅为46.3mm,且稳定沉降值均小于30mm,沉降变形控制效果良好。相关研究理论和工程经验可为类似工程提供参考。     

新疆典型土类路基干压实试验

针对新疆很多地区干旱缺水、路基压实困难的现状,选择了3种典型土类(砾石土、风积沙、粉土)系统地进行了粒度分析、击实特性、动态特性、沉降特性等试验;在此基础上修筑了相应的试验路段,进行了3种典型土类的路基干压实施工工艺及路用性能试验研究。试验研究及工程实践结果表明:对于砾石土及风积沙,采用干压实施工工艺修筑路基是完全可行的;对于粉土,在采取隔断措施后,可在较低含水量条件下进行路基压实。     

管桩复合地基沉降引起路基病害机理探讨

深厚软土路基的桥头过渡路段常采用管桩复合地基处理,但经过长时间的工程应用,逐渐显露了一些工程问题。根据工程实例,结合现场监测数据与现场查勘,分析了管桩复合地基路基病害的主要原因是桩土差异沉降过大引起,并指出工作垫层厚度偏大、砂料褥垫层流失和设置反压护道是造成桩间土沉降偏大的影响因素,在此基础上提出了相应的预防措施。最后针对工程实例的路基病害的形成原因与状况,提出了采用袖阀管进行综合注浆处治方案,可供类似工程参考借鉴。     

基于FLAC3D的高填方路堤施工期变形分析

鉴于高填方路堤对地基承载力要求高且在填筑过程中易发生大规模沉降,采用FLAC3D对高路堤施工期的路基中心处竖向沉降和路基坡脚处水平侧向位移进行模拟,分析了影响高路堤施工期变形的主要因素。结果表明,路堤中心处沉降量、坡脚侧向位移都随路堤土高度和重度的增加而增大;但随着路堤土弹性模量的增大,路堤中心处沉降量逐渐减小,而坡脚侧向位移逐渐增大,且二者随模量变化的趋势并不显著。