高填方涵洞土压力变化规律与影响因素的数值模拟研究

通过模型试验和数值模拟计算研究了不同边界条件下的公路高填方涵洞土压力随填土高度变化的规律和拱效应特点，不同涵位、不同孔径和不同涵型的受力特点和影响高填方涵洞受力的因素，结果表明，当涵顶填土达到一定高度以后。高填方涵洞上方将产生拱效应。使涵顶土压力不随填土高度成线性变化，而成非线性规律变化，边界条件对高填方涵洞的受力有一定的影响，岸坡设涵和坡脚设涵可以减小涵洞的土压力．成果对高填方涵洞土压力计算和设计有重要理论参考价值．     

基于透明土技术的桩后土拱效应特征分析

为研究圆桩后土拱效应的特征及演化过程,从细观角度开展了基于透明土技术的桩土相互作用试验研究. 首先开展了透明土配比试验,获取物理力学性质适宜的土体;其次设计了试验系统并得到透明土与桩相互作用的散斑场图像;最后通过particle image velocimetry （PIV）技术分析得到位移矢量图,进一步分析得到透明土位移变化规律. 研究结果表明:通过位移矢量图可以得到圆桩作用下土体运动趋势及土颗粒的位移特征,并可进一步解译得到位移等值线构成的拱形结构,即桩后土拱结构,呈现出抛物线形,其范围与桩径、桩间距及深度有相关性;桩径越大,土拱区域越大,桩径30 mm时,土拱高达100 mm,桩土相互作用的影响范围越大;桩间距越大拱高最大值越大,桩间距80 mm时,土拱高也达100 mm;不同深度下土拱拱高在变化趋势上有较大的相似性,深度越深,土拱的最大拱高越小,深度50 mm时,拱高60 mm;通过拟合公式得到,土拱最大拱高沿桩身方向从桩顶至桩底呈逐渐减小趋势,同时随土体位移增加,表现出先增大,后趋于一稳定值的特征,其稳定值的大小与桩径呈正相关、桩间距呈正相关及深度呈负相关.      

高填方涵洞土压力变化规律与影响因素的数值模拟研究

通过模型试验和数值模拟计算研究了不同边界条件下的公路高填方涵洞土压力随填土高度变化的规律和拱效应特点,不同涵位、不同孔径和不同涵型的受力特点和影响高填方涵洞受力的因素,结果表明,当涵顶填土达到一定高度以后,高填方涵洞上方将产生拱效应,使涵顶土压力不随填土高度成线性变化,而成非线性规律变化,边界条件对高填方涵洞的受力有一定的影响,岸坡设涵和坡脚设涵可以减小涵洞的土压力.成果对高填方涵洞土压力计算和设计有重要理论参考价值.     

高陡边坡桥台稳定性分析及处治

高速公路运营过程中,高陡边坡桥台受地形、地质及自然条件等因素影响,易降低边坡稳定性影响桥台安全。以临县至离石高速公路枣林互通1号桥为工程背景,分析探讨桥台边坡水毁产生的原因,结合勘察资料及计算结果,提出了综合的边坡处治方案。通过Plaxis有限元计算软件模拟得出边坡处治前后的最大应力值、处治后位移以及安全系数,验证得到预期效果,为类似的工程提供参考依据。     

平罗高速公路大小井钢管混凝土拱特大桥拱座边坡稳定性评价

考虑拱座边坡稳定对桥梁安全运营及寿命的重要性,鉴于定值模型难以得到符合实际的复杂边坡稳定性计算结果,基于模糊综合的方法,评价边坡的稳定性。分析结果表明:边坡处于较稳定的状态,但也不可忽视强降雨条件下坡面溜坍等水害,据此做出加强坡面截水及绿化的建议。可为类似边坡的优化设计、灾害防治提供依据。     

桩锚支护体系竖向土拱效应分析与桩后土压力计算

针对桩锚支护桩后竖向土拱效应, 利用土拱力学平衡条件分析了土拱的形成机理、几何特性与其对土体应力分布的影响。采用室内模型试验, 监测得到不同阶段下土体的应力场分布, 通过与现场监测数据和经典理论计算值的比较, 验证竖向土拱的存在。基于竖向土拱效应, 采用斜土层单元法, 推导了桩后土体应力分布表达式, 并与经典理论计算值和模型试验数据进行了对比分析。研究结果表明: 土体自重应力曲线在2层锚杆间发生衰减, 桩侧土压力在锚杆支点处出现相对峰值, 锚杆上部形成了竖向土拱, 对土体应力重分布影响显著。采用考虑竖向土拱效应的斜土层单元法得到的土压力分布规律与室内试验结果一致, 2条曲线同深度处桩侧土压力最大差值不超过15%, 表明利用该方法计算出的土压力具有较高的准确性。     

全风化花岗岩边坡破坏的判断

在泰赣高速公路k203~k215段,通过调研发现有一半以上的高边坡是全风化花岗岩坡体,本文通过数值模拟对全风化花岗岩坡体的变形破坏机理进行研究,应用FLAC3D软件对边坡进行反复试算,建立了临界状态全风化花岗岩坡体模型,并确定了临界坡角约为60°,从而可以对全风化花岗岩坡体破坏的判断提供参考,对全风化花岗岩边坡的支护有一定的指导意义.     

多雨季节公路岩质边坡施工稳定性研究

通过数值模拟软件MIDAS/GTS对在加固前后降雨入渗对边坡稳定性的影响进行研究,可以得出：加固前坡体在天然状态下开挖稳定性较好,在降雨入渗条件下随着降雨强度、降雨持时的增加,边坡的水平位移不断增加。采用锚喷护面后,即使发生暴雨,边坡的最大水平位移仅为25mm,最大垂直位移为15mm,此时计算出的安全系数为1.28,边坡稳定。     

土钉加固高液限土路堑边坡的支护参数优化

土钉支护已广泛应用于边坡工程,但至今对土钉支护参数的选取尚无规范可依。基于有限差分法软件FLAC,利用正交试验设计进行数值模拟,得到一定坡高土钉支护参数的合理取值范围,并选取典型工点对土钉的支护效果进行稳定性评价,对比处治前后边坡的安全系数及最大水平位移,结果表明,在正交试验基础上选取合理的土钉支护参数,边坡的稳定性大大提高。计算结果可为土钉支护定量化设计提供参考。     

土钉支护加固路基边坡机理数值方法分析

针对土钉在路基边坡支护应用研究中存在的不足,结合现场监测,采用数值方法对土钉支护的加固机理及其自身工作性状进行计算和分析,有益于该技术的推广.     

道岔竖向刚度沿线路纵向分布规律的探讨

提出了固定辙叉单开道岔和可运心轨单开岔中每股钢轨支点弹性系数的计算模型及计算方法,编制了实用计算程序,并对６０ｋｇ／ｍ轨１２号固定辙叉式提速道岔和可动心轨式提速道岔进行分析,给出了竖向刚度沿线路纵向的变化规律。     

草原公路路基高度变化对其水土保持功能的影响

通过对典型草原公路工程开展调查观测,选择边坡土壤含水量、土壤流失量和植被覆盖度为指标,探讨不同路基填筑高度对边坡水土保持功能的影响。结果表明,考虑土壤含水量状况和植物固土功能的最优性,草原公路路基设计高度取值建议在1．0～2．5m之间。采用一定防护措施的低路基设计方案,能够有效降低草原公路边坡土壤流失,保存水分,提高植被恢复状况。     

水平弹性支承拱的稳定分析

按水平弹性支承拱分析拱结构的性稳定问题,推导出水平弹性支承拱的稳定特征方程,讨论了水平弹性支承对失稳形式和临界荷载的影响。     

库水位下降时残积土边坡失稳因素的权重分析

以福州市典型残积土为例,基于饱和-非饱和渗流理论,分析了库水位下降条件、土质物理力学参数、边坡几何形态等8种因素与边坡稳定性的关系,采用灰色关联法分析以上因素对于边坡稳定性的敏感程度与权重.结果表明:库水位下降时,土体有效内摩擦角和有效粘聚力对边坡稳定性影响权重最大且相当;土体渗透系数是库水位下降时诱发残积土边坡失稳的重要因素;其余因素均对边坡稳定性有较大影响,权重相差不大.     

全风化花岗岩路基采取石灰改良土处理

针对临长高速公路-全风化花岗岩地段路基施工。介绍了采取石灰改良土处理全风化花岗岩的试验。配合比设计,施工要求及其质量控制和质量标准等。     

竖曲线半径选择—平纵线型均衡的定量分析

公路路线设计中,平曲线和竖曲线大小要保持均衡,这是路线设计中的核心理念。"高速公路规划与设计"一书239页"平竖曲线均衡的定量指标,并没有一个统一的规定,……"。通过理论推演,给出平曲线和竖曲线大小保持均衡的数学表达式。     

全风化花岗岩路堑边坡稳定防护研究

通过调查已有公路的全风化花岗岩路堑边坡使用情况，分析了路堑边坡的破坏形式，机理及原因，试验研究了全风化花岗岩工程特性，最后提出了边坡的稳定性坡比和防护方案。     

斜置拱桥拱圈线形的数值解及其应用

以某正拱斜置拱桥为例,用比较精确的数值解法求得斜置情况下拱圈的理论线形,能够有效地解决桥梁检测中正拱斜置情况下拱圈线形实测值与理论值的比较问题,对相应桥梁的施工放样亦有参考价值。     

水平力作用下架空直立式码头桩基可靠性分析

采用响应面数值模拟技术在设计验算点处拟合了代替真实极限状态曲面的响应面函数,并在此基础上运用一次二阶矩法编写MATLAB程序对架空直立式码头桩基进行了可靠度分析求解.验证了基于响应面对大型结构可靠度求解的可行性.