宽路堤软土路基沉降的有限元模拟

通常认为路堤中央部位的沉降量要比两边路堤边坡部位大，因此一些规范要求将路堤沉降测点埋置在路堤中央。本文采用弹性模型Biot固结有限元程序对一宽路堤在软土路基条件下的沉降进行有限元模拟，认为宽路堤软土路基沉降量呈中央小两边大，并且最大沉降位置随堆栽的增高向路堤中央移动。这一模拟结果与马来西亚：Muar试验路堤的观测结果是吻合的，深圳机场宽400m的地基的实测沉降也显示出在地基边缘处沉降量大于地基内部沉降量。     

拓宽加载对旧路基附加沉降影响数值分析

基于有限元数值分析方法,对路基拓宽工程中,新路基填筑对旧路基附加沉降的影响进行了研究。选取6 m厚软土地基双向4车道的两侧拓宽工程作为数值模拟原型,新路基填筑分别采用不同的填筑、固结间隔期的分层加载方式,通过监视旧路基坡趾下方不同深度的指定观察点,提取观察点的沉降-时间曲线,分析其加载过程的沉降特征,获取不同拓宽加载方式下旧路基下地基影响深度范围内附加沉降的变化特点及沉降完成时间。研究结果表明,新路堤填筑加载总量一定时,不同填筑方式引起的旧路堤附加沉降基本为定值,根据堆载高度可以确定旧路基最终沉降量;新路堤填筑方式影响旧路堤的沉降完成时间、填筑加载时间与自然固结时间相对集中时,旧路堤完成沉降所需工期较短。     

软土地基上高速公路扩建工程的三维有限元模拟

利用三维有限元的方法进行三维固结计算,模拟路基扩建工程的地基变形,研究桥头部位的加宽过程中路基的变形、附加沉降分布、桥台与路堤连接段的沉降差异,以及工后沉降随时间变化等问题,这明显有别于二维有限元的分析方法,可为地基处理方法提供参考。     

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。     

道路扩建中路基不均匀沉降和纵向开裂机理研究

为了研究双侧加宽道路改建中路基差异固结沉降规律及由此引起的路基纵向开裂机理,运用Biot固结理论和离心加载法进行了数值模拟与分析。发现随着超静孔隙水压力的消散,新旧路基结合部处不均匀沉降逐渐增大,路基顶面为拉应力区,中下部为剪应力区。路基开裂实际上是新旧路基结合部土体损伤产生→扩展→汇合的整个过程。工程中除对地基进行主动处理外,还需加强对新旧路基结合部的被动性处治。     

高速公路路基加宽引起的地基沉降特性研究

文章针对软土地基上高速公路加宽工程中路基变形特性和差异沉降标准进行了深入研究。首先假定地基为Biot介质,根据加宽路堤荷载作用下得到了瞬时沉降、固结沉降和最终沉降的解析式。得到了加宽路堤在梯形荷载作用下的特性,认为地表沉降呈现老路堤中心最小、加宽路堤断面形心垂线位置最大的分布形式。     

路基差异沉降的形成原因及对路面开裂的影响分析

路基的差异沉降是导致路面损坏的一个重要原因,而路基差异沉降不仅发生在半填半挖或新老路基结合处,在软土地基的固结沉降与高路堤临近边坡路肩部位压实度的差异、强降雨作用导致的高路堤边坡稳定性的降低及雨水入渗导致路基软化后行车荷载的反复循环作用均会导致差异沉降的形成与进一步发展,该文在分析这类差异沉降形成机理的同时,分析了不同类型差异沉降对路面开裂的影响。     

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。     

软土地基上高速公路加宽的有限元分析

软土地基上高速公路加宽时,新老路基结合部会出现不均匀沉降、路面裂缝等病害,采用基于二维比奥(Biot)固结理论的平面应变有限元方法分析新路堤作为附加荷载对老路堤和地基的影响。分析结果表明,加宽后老路堤出现较大的差异沉降和横坡比改变,影响路面服务性能;老路堤靠近中心线除出现略微的向上和向内的移动;老路肩有向外的较大的水平位移,加宽改变了地基中剪应力的分布,可以根据孔隙压力变化情况近似将老路堤下地基分为稳定性不同的三个区域;新路堤的沉降明显大于老路堤的附加沉降,随着加宽宽度的增加,最大沉降的位置逐渐向外移动,呈现出一定的规律性,新路堤靠近坡角处出现较大的水平位移。     

高速公路拓宽工程新老路基差异沉降的数值模拟

对于高速公路拓宽工程,采用ABAQUS有限元软件对拓宽后新老路基差异沉降进行了数值模拟,分析了加宽方式、加宽宽度、路堤高度、路堤模量、路基填料重度、土基模量、软土地基厚度等各种因素对地基及新老路基附加沉降的影响,对高速公路拓宽工程具有一定的指导意义。     

新旧地基不同固结程度对拓宽路基差异沉降的影响

为了解差异沉降对拓宽道路的影响,应用有限元程序建立了差异沉降的计算模型,从沉降和水平位移方面分析了新旧地基不同固结程度对高速公路拓宽路基的影响。结果表明,新旧地基的固结程度差异会影响沉降曲线的形状,尤其对差异沉降的影响较大。当新路基下地基压缩模量不变,改变老路基下地基压缩模量,最大差异沉降从8.89 cm减小至5.35 cm。但当老路基下地基压缩模量提高到15 M Pa以后,沉降的减小程度减弱。当旧路基下地基压缩模量不变,改变新路基下地基压缩模量,最大差异沉降从7.92 cm减小至3.23 cm。当新路基下地基压缩模量提高到10 M Pa时,沉降的减小最为明显,20 M Pa以后减小趋势变弱。     

公路地基路基协同沉降变形机理研究

为了研究盐渍土地区公路地基路基协同沉降变形机理，依托察格高速公路察尔汗盐湖湖心区域盐渍土地基处治试验段，将风积沙和砾石作为路基隔断层，建立数值分析模型，考虑路基与路面分层填筑过程中地基的固结沉降，分析了不同影响因素下地基-路基协同沉降变形规律以及地基路基差异沉降规律，提出了不同路基高度和宽度条件下地基与路基沉降比的取值范围。结果表明:路基沉降与地基沉降线性相关，路基横断面上各点沉降比可视为一定值。     

老路基抬高的公路拓宽工程变形特性数值分析

基于弹塑性有限元方法,对老路基抬高加宽这一新的拓宽方式下公路拓宽工程的变形特性进行了数值模拟分析.分析结果表明,与老路基不抬高直接加宽路基相比,老路基抬高加宽路基的路表沉降、路表水平位移和地基土侧向位移都要大得多.老路基顶面以上的路表沉降分布更为均匀;新路肩和老路中心处地基土固结速率间的差异较小.随着老路基抬高高度的增加,路表工后沉降从老路中心处最小变为新路肩处最小,工后出现负坡率.     

湿陷性黄土地层市政道路改扩建路基差异沉降现场试验研究

依托朔州市南环路道路改扩建工程，采用现场试验分析方法，对湿陷性黄土地层市政道路改扩建路基差异沉降变形规律开展了研究。结果表明，在路基土整体填筑完成前，最主要的部分是地基压缩变形，路基土填筑完成后的地基沉降仍在增加，但速率变缓，且主要是地基固结沉降，为改扩建工程设计施工方案选择提供了科学依据。     

路基冲击压实的数值模拟分析

在分析冲击压路机的工作原理、动力有限元模拟分析原理及冲击荷载特征的基础上，以118工程进场道路高填路基冲击压实工程为例，用瞬态动力学方法对路基冲压过程进行数值模拟分析，得出了一些有益的结论。冲压处理有效加固深度可达1．2～1．8m，可加速填土的固结变形，减小路堤的工后期沉降，提高路基承载力、稳定性和均匀性，说明冲压是一种高效率解决高填路基沉降稳定的有效方法。     

软土地基上路基拓宽处理技术研究

根据软土地基上道路拓宽所出现的不均匀沉降和路面裂缝等病害，从软土地基沉降入手，并结合软土地基处理、新老路基结合部位处理等进行分析研究，通过高、低路堤试验路段的实践，提出比较合理的路基拓宽处理方法。     

软土路基加宽的有限元分析

通过有限元分析了加宽荷载作用下软土地基的变形特性.结果表明:在新路堤作用下,地基产生附加沉降,采用CFG桩处理地基,能有效减小路基的附加沉降量以及新老路堤下路基的差异沉降;老路堤下的附加侧向位移矢量方向指向路堤内部,而新路堤下的侧向位移矢量方向指向路堤外侧;随着加宽宽度的增大,差异沉降在增大,附加沉降量的绝对值也在增大;老路堤坡面下地基处理范围增大,能有效地减小附加沉降值与差异沉降值.     

东北寒冷地区塑料排水板法处理软土路基的理论分析

在道路工程建设中经常碰到软土路基处理的情况，塑料排水板是处理软土路基的有效方法之一。塑料排水板处理软土路基，可缩短软土层的压缩排水时间和路基沉降时间，加快软土路基的固结速度，提高路基承载力，减小路基的工后沉降。从理论上对打塑料排水板处理软土路基前后的效果进行分析，反映出塑料排水板处理软土路基的有效性，为进一步研究分析地基压缩沉降和固结稳定提供了客观依据。     

弥勒非低矮路基超固结膨胀土地基沉降特征

为研究非低矮路基下超固结原状膨胀土地基沉降特征,针对弥勒超固结膨胀土地区路基下地基的物理力学特性与沉降变形特征,开展了一系列原状膨胀土分级连续加载K₀固结试验以及现场路基填筑试验,并长期监测路基下地表沉降与路基下地基分层沉降。对比分析天然地基与CFG桩加固地基的沉降特征,地基中的超固结土与正常固结土的分界面深度随路基荷载增大的变化规律及其对地基沉降量的影响。分别采用正常固结法和超固结法计算地基沉降量,并与实测结果进行对比分析,对沉降计算方法进行了深入讨论。研究结果表明：CFG桩加固处理深度应超过超固结土层分布深度,否则与天然地基相比,控制沉降的效果并不明显;超固结沉降计算方法的计算精度明显高于目前设计常用的正常固结沉降计算方法（超固结计算方法的修正系数为0.531,正常固结计算方法的修正系数为0.351）,超固结算法-正常固结算法修正系数比随土层深度递减的趋势可用于反映超固结土层的加固处理情况;在路基工程设计中,对于路基荷载下的超固结膨胀土地基,建议采用超固结法沉降计算方法进行沉降分析;在地基加固处理时也应充分利用原状膨胀土的超固结特性,从而在该类地基加固设计中有效降低工程成本。     

道路扩建工程中路堤拼接部力学特性研究

道路扩建工程中加宽路堤的填筑将会改变原有路基、路面的应力场和应变场,引起新旧路堤拼接部产生不均匀塑性累积变形和附加应力。文中研究了道路扩建工程中路堤拼接部力学特性。结果表明,道路加宽后路面最大剪应力出现在新旧路堤拼缝旧路侧1m左右的位置,最大横向拉应力出现在路堤中线位置。剪应力相对拉应力较小,应加强拼缝处的抗拉性能。道路加宽宽度越大,对地基和路堤的沉降影响越不利。道路扩建工程须重视拼接部位地基和路堤不均匀沉降及其引发的病害,并采取适当的措施予以解决。