川汶公路K95+300～K95+490段堰塞湖相沉积地层路基沉降控制研究

路基沉降控制对于公路交通的正常运行极为重要。针对川汶公路K95+300~K95+490段的路基沉降变形问题,在分析其变形特征及机制的基础上,采用沉降计算与MIDAS/GTS软件进行有限元分析的方法,对其治理措施进行研究。结果表明:治理前路基的计算与模拟最大沉降量均超过80cm,与实际一致;加入钢管桩和框架梁后,最大沉降量降至77cm左右,仅减小了约5%,路基仍有很大沉降量,治理效果不佳,与实际情况较符合;改为CFG桩复合地基后,计算与模拟的最大沉降量分别降低到了7.2cm与10.8cm,理论上减少了90%左右的沉降量,较好地控制了路基沉降变形,因此可选用CFG桩复合地基进行处理。     

高速公路路基压实低液限粉质黏土动力特性分析

通过对压实度在95%的粉质黏土的室内动三轴试验,深入分析了重塑粉质黏土的动孔压的发展规律、动变形的变化规律、动强度参数和累积塑性变形,以掌握动应力、围压变化对动孔压的影响规律。研究表明：在实际路基工程中降低路基顶部动应力幅值,提高路基压实度和适当的边坡防护,可以有效地减小路基累积塑性变形和稳定。依据累积变形曲线可以判断低液限粉质黏土路基土在循环荷载作用下的稳定情况,可为路基本体在动荷载作用下的永久变形计算和预测提供参考。     

银吴客专螺杆桩复合地基承载及沉降特征研究

依托在建银吴客专某区段粉质黏土、粉土、松散砂土等松软土地基处理工程,研究螺杆桩在高速铁路路基地基处理中的施工工艺、承载及沉降特性。结果表明:在黄土地区粉质黏土、粉土、粉细砂地层中,可以形成螺杆桩螺纹段桩身,成桩质量良好;通过静载荷试验得螺杆桩复合地基具有较好的承载性能;路基填筑完成时地基沉降为18.05~24.54 mm,填筑完成6个月沉降增加值为1.37~2.06 mm,地基渐趋稳定;由此可知,地基沉降变形主要发生在填筑期间,表明采用的螺杆桩设计参数,能够有效控制该地区粉质黏土、粉土、松散砂土等松软土地基的沉降。     

海砂回填路基沉降变形分析

为了深入了解海砂回填路基的沉降变形规律,更好地利用海砂修筑路基,结合海砂工程特性,构建有限元模型,分析了软土地基条件下填筑速率、压实度、换填厚度及地下水位对海砂回填路基沉降变形的影响规律。研究结果表明:填筑速率对路基和土基均有影响,填筑速率越大,路基总沉降、工后沉降、差异沉降及土基沉降也越大;路基沉降与压实度大致呈线性关系,路基沉降量和差异沉降均随压实度的提高而减小,这说明增大压实度能够改善路基自身变形,提高路基承载力,减小不均匀沉降。与粉质黏土路基相比,海砂用作路基材料能够减小地下水的不利影响,减小沉降量,增强路基承载能力。     

黏性路基土永久变形影响因素显著性研究

以路基永久变形影响因素显著性为研究目的,选用上海地区崇明岛粉质黏土作为研究对象,通过正交法设计试验方案,完成了9种工况的室内重复动载三轴试验,并用极差法分析试验结果,得到了四种影响因素（偏应力、围压、含水率、压实度）对路基永久变形的主次影响关系,以此提出了相应的路基永久变形控制途径和措施。     

重载铁路粉质黏土填料回弹模量及预估模型研究

以朔黄铁路广泛应用的粉质黏土填料为研究对象,采用杠杆仪法测定粉质黏土的回弹模量,研究含水率和干密度对重载铁路路基填料回弹模量的影响。研究表明：路基土体的回弹模量随干密度的增大而增大,随含水率的增大而减小;相比于干密度,土体的回弹模量对于含水率更敏感;提出可考虑含水率和干密度影响的路基基床土体弹性模量预估模型;通过实际铁路路基监测数据,验证模型在预估路基弹性变形方面的有效性。研究结果对于在外荷载和雨水联合作用下,进一步认识粉质黏土填料路基的弹性变形特性、状态评估与加固强化设计,具有参考价值。     

地基土蠕变试验与时间效应分析

基于分级增量循环加卸载方法对某高速公路桥台地基粉质粘土进行室内单剪蠕变试验研究,并对粉质粘土的瞬态变形与蠕变变形特性进行分析,由此对路基沉降量计算提出了建议。研究成果对深入分析粉质粘土变形的时间效应,准确计算高速公路地基工后沉降等具有重要的理论与实际意义。     

路堤段地基土的变形计算方法研究

基于摩尔-库伦本构模型以及分层总和法的基本理论,推导了路基下地基土的变形计算方法。基于MATLAB数值计算软件的程序编写,实现了依据不同土层参数的变形计算。结合益阳市东部新区外环路的路基工程,对勘测深度内处理后的路基下地基土进行变形计算分析。结果表明:对于处理后的地基土,勘测深度内总变形量为14.8631 mm。最大变形土层为粉质黏土层,总变形为6.8594 mm,占勘测深度内总变形的46.15%,占该土层厚度的0.21%。提高粉质黏土层强度可有效增加路基的稳定性和整体刚度。     

天然砂砾改良低液限粉黏土路基试验研究

通过对新疆清水河至伊宁高速公路粉黏土的物理力学性质、路用性能参数分析,结合天然砂砾的颗粒组成,提出了天然砂砾改良加固低液限粉黏土路基技术。采用天然砂砾与粉黏土掺配,利用天然砂砾的骨架性能,提高了低液限粉黏土填筑路堤的工程性能,从而降低工后沉降,节约造价,满足了填筑路基的工程要求。     

冲积扇粉质黏土路基在交通荷载作用下的沉降变形影响因素分析

通过对张家口地区冲积扇粉质黏土进行动力学三轴试验以及对路基模型进行动力学有限元分析,引入敏感性数据分析方法对引起路基在交通荷载作用下发生沉降的各因素进行量化分析,得到结论如下:(1)由动力学试验可知,动应力幅值对土体动弹性模量衰减影响最大,敏感性数值达到了1.6左右,围压对于动弹性模量的衰化影响较小,敏感性数值为0.6左右,频率对于土体动模量衰化影响最弱,只有0.2;(2)数值分析计算可知,接地应力对于路基沉降影响较大,敏感性数值达到0.8左右,路堤高度影响较弱为0.2,行车速度变化对于路基沉降几乎没有影响,敏感性数值只有0.08。结合两者分析结果可得:车重是影响路基沉降最主要的因素,填土高度影响较弱,车速对于路基沉降几乎没有影响。     

路堤填料动力参数对路基沉降影响分析

分析在交通荷载作用下，路堤填料的动力特性参数对路基的累积残余变形大小的影响，为实际工程选择路基填料提供理论上的依据。用２种工况模拟汽车竖向动载；（１）反复作用的半波正弦荷载；（２）考虑汽车行驶间隔效应的不连续半波正弦荷载，并半第２种工况等效为连续的半波正弦荷载。利用编制的程序进行非线性ＦＥＭ分析，计算结果与实测相符，验证了计算方法和计算结果的正确性。分析了路基土的动力特性参数对路基沉降大小的关系。     

高液限黏土改扩建路基安全性能数值模拟分析

高液限黏土路基改扩建工程中,新老路基差异沉降是影响路基强度及稳定性的主要因素。文中结合液塑性试验及室内击实试验,利用GeoStudio软件对高液限黏土改扩建路基进行数值模拟,分析高液限黏土路基的强度及稳定性。结果表明,分层填筑时,地基最大沉降发生在新路堤形心处,且高液限黏土路基沉降比一般路基的大;不同高度路堤施工完成后,地基最大沉降始终发生在新路堤形心处,填土高度越高,路基的安全系数越小,且高液限黏土路基上边坡的安全系数比一般路基的小。     

非洲热带雨林地区软土路基填筑及沉降预测

针对非洲热带雨林地区公路路基的工程地质特性,以喀麦隆雅温得-杜阿拉高速公路项目为依托,对比分析了碎石和红土粒料混合填料、生石灰改性红黏土填料的力学性能和路基内部的温湿度场;并探讨了高填方软土路基的变形及沉降规律,最后以回旋线推算法对高填方软土路基沉降进行预测。结果表明:混合填料与生石灰改性红黏土都有较好的力学性能,其中生石灰改性红黏土的力学性能更佳,内部温湿度较高;回旋线推算法预测效果较好,与双曲线法预测沉降相差很小;为了保证施工进度,需采取相应的工程措施加速路基沉降。     

不同桩体加固软弱地基的固结沉降分析

以某软弱填方路基为研究对象,利用MIDAS GTS NX有限元软件对比分析砼桩和挤密砂桩加固深厚软塑粉质黏土路基的效果。结果表明,采用挤密砂桩加固软弱地基的超孔隙水压力小于砼桩加固软弱地基;静置1年后,挤密砂桩加固软弱地基的固结沉降基本完成,而砼桩加固软弱地基的沉降尚未完全稳定。     

压实度对中高路堤沉降影响的数值分析

应用快速拉格朗日有限差分法(Fast Lagrangian Analysis of Continua),分析不同压实度对黏性土与粉性土中高路堤的沉降变形的影响,从而确定合理的压实标准.针对拟定的4种路基压实标准进行数值分析,计算不同高度的路基的沉降变形,并提出路基沉降的拟合曲线公式.结果表明,对两种土质的路堤而言,在不同路基压实标准的条件下,路堤高度对路基变形的影响呈抛物线形关系,通过提出的回归公式,就可估出变形达到稳定时路堤的沉降量.不同的路堤填高应提出不同的路基压实标准,而且黏性土与粉性土应给出不同的压实标准.     

低液限粉质黏土最大主应力差与含水率关系特征研究

粉质黏土天然孔隙比大,压缩性高,盾构施工中,经常会遇到粘附刀盘和地表沉降过大等问题。研究粉质黏土最大主应力差与含水率的关系,对减小刀盘粘附和控制地表沉降具有重要的意义。试验研究了应力水平和应力路径对主应力差关系特征的影响,获得了不同围压条件下土的抗剪强度的变化规律。结果表明:土样破坏特征为明显的鼓型破坏;粉质黏土对于含水率的变化非常敏感,2%含水率的变化都会使粉质黏土的强度发生明显改变;拟合出可用于估算一般低液限粉质黏土最大主应力差的经验公式。     

路基不均匀沉降对沥青路面受力变形影响的有限元分析

为了研究路基不均匀沉降对沥青路面受力变形的影响,对半填半挖路基进行弹塑性动力有限元分析,计算出在汽车荷载作用下由于路基土在力学和物理性质上的差异而产生的差异沉降。研究了两种工况(汽车荷栽作用产生的差异沉降及汽车荷载和土体固结共同作用产生的差异沉降)对沥青路面受力变形特性的影响,进而得出一种计算沥青路面破坏时临界差异沉降的方法,为实际工程设计、施工提供了理论依据。     

黄泛区公路路基压实标准的研究

应用快速拉格朗日有限差分法,分析了黄泛区粉性土在不同的压实度条件下的沉降规律,提出了合理的粉土路基的压实标准。结果表明,粉性土路堤随着高度的增加,沉降变形呈抛物线增加。通过提出的回归公式,就可估算出变形达到稳定时的沉降量。不同的路堤高度,应提出不同的压实标准。当粉土路基采用方案三的压实度标准时路基土已达到密实状态,继续增大压实度对减少沉降没有显著影响。     

改良钢渣路基填料膨胀性试验研究

为降低钢渣的膨胀特性,提高钢渣的综合利用效率,对钢渣开展了不同改良处理方法下的浸水膨胀率试验。结果表明：随着预浸水时间的增加,钢渣的膨胀率呈逐渐减小的变化特征,但降低幅度不是很明显;粉质黏土掺量较大时,对钢渣膨胀性能起到一定的抑制作用,但效果也不明显;剔除小于4.75 mm的钢渣颗粒进行级配调整,同时辅以粉质黏土或者水泥,能显著改善钢渣膨胀特性,掺入30.0%粉质黏土可将膨胀率降低至1.9%,满足设计规范≤2.0%要求,若再掺入5.0%水泥,膨胀率可进一步降低至1.7%。建议采用调整级配+30.0%粉质黏土的方法对钢渣路基填料进行膨胀性改良。     

循环荷载作用下火山渣混合料变形特征与路堤沉降预测研究

以东非地区内马铁路沿线火山渣为研究对象,通过循环载荷试验探究了黏土、火山渣不同掺配比混合料的变形特性和颗粒破碎规律,并采用路基沉降模型对混合料路堤的长期沉降进行预测。研究发现:混合料累积应变随着火山渣含量的增大而增大,黏土的掺入能够有效地提高混合料抗变形能力,其中黏土的最佳掺配比为70 %;颗粒破碎率和累积应变呈正相关,因此应尽量降低粗粒组火山渣的用量以减小混合料路堤变形;混合料路堤沉降主要发生在路基服役初期,火山渣含量较高时,服役初期引起的沉降较大;但随着服役时间增长,掺配比对路堤沉降量的影响逐渐降低。