既有粉土质道路路基旁基坑开挖变形规律研究

平原水网区既有粉土质铁路路基旁进行基坑开挖将受到填方路基的超载、列车动载、高地下水位等因素的综合影响,极易发生基坑失稳。针对基坑不同开挖深度、距路基不同距离、不同列车行驶速度等参数进行了数值模拟,比较分析了不同工况下孔压、位移的变化规律以及影响范围,揭示了基坑侧向变形机理,为粉土路基旁基坑开挖支护设计提供参考。     

基于非饱和渗流原理的粉土路基水份分布规律研究

为了研究粉土路基内部含水率分布规律,建立了基于非饱和渗流原理的有限元数值仿真模型,研究了地下水位、降雨、蒸发作用等因素对路基材料含水率的影响作用,采用稳态及瞬态渗流计算,确定了粉土路基及边坡材料含水率变化规律;通过埋设频域反射仪湿度传感器对路基含水率年变化规律进行了实测,验证了理论分析模型的可靠性.研究结果表明:路基的...     

海底隧道围岩注浆效应研究

针对海底隧道建立了研究隧道涌水量及注浆圈外水压力的简化模型,经过理论推导得出隧道排水量以及注浆加固圈外水压力的解析公式;由拉格朗日差分法(FLAC2D)建立数值计算模型,在隧道周边范围对软弱围岩进行注浆。对比海底隧道在注浆前后位移场和涌水量的变化,结果表明:通过注浆提高了围岩的抗剪强度和抗剪刚度,使隧道顶、底板位移得到了有效的控制,隧道的涌水量大为降低,起到了良好的止水效果,有利于围岩的整体稳定。该结果对富水地层条件下的海底隧道工程涌水量预测及注浆处治措施提供一定的理论参考。     

考虑含水量变化的路基回弹模量特性研究

路基回弹模量是表征路基抗变形能力与路面结构设计的重要力学参数,路基含水量是影响路基回弹模量的主要因素,但已有研究很少涉及含水量变化对路基回弹模量的影响规律。探讨路基土中含水量季节性变化规律以及回弹模量随含水量季节性变化规律,通过干湿循环试验,得出不同干湿循环次数、不同干湿循环阶段下甘肃重塑非饱和黄土的回弹模量变化规律。通过研究,可以得出,从工程上减少干湿循环对路基回弹模量的不利影响看,宜在最佳含水量偏湿一侧进行路基碾压。     

降雨入渗时沥青路面流固耦合作用的力学响应

应用ABAQUS软件建立降雨入渗条件下的沥青路面渗流有限元模型,得到相应的渗流规律和渗流场的分布状态;在建立合理的降雨渗流场边界的基础上,运用多孔介质流固耦合理论分析了沥青路面在渗水和行车荷载作用下的力学响应。研究表明:降雨入渗过程将会导致沥青路面内部饱和度和孔隙水压力出现显著的变化;在动态荷载的作用下,降雨入渗后的沥青路面内部各项应力指标呈现波动特性,孔隙水压力与流速出现了较大的正、负逆转。     

地下水位下降饱和—非饱和土沉降简化计算

地下水位下降导致土体有效应力变化,发生饱和—非饱和固结沉降。基于单相流假设和Bishop有效应力原理,结合简化的直线型土水特征曲线,建立了反映地下水位下降土层饱和—非饱和沉降的数学模型。计算分析了不同水位降深饱和、非饱和区域的沉降量,结果表明,地面沉降随着地下水位降低不断增大,非饱和区土体沉降量占总沉降量的比例增加。     

调蓄式渗井非饱和渗透排水影响因素分析

为探讨公路下挖通道排水中浅层渗井的使用性能,利用SEEP/W软件模拟调蓄式渗井向非饱和带岩层的排水过程,并分析井深、井径、渗水段长度及渗水岩层土水特性等参数对井流量的影响.研究发现,井流量与这些参数均成正相关关系,其中渗水层渗透系数最敏感,其次为井深、井径和渗水段长度;井深设置到潜水面之上2 m左右处,渗井性能最优;井流回灌过程中,非饱和带岩层径向影响范围为1～2倍井深,渗井排水结束后再经过1/2排水时间,渗水层中水丘基本消散,仅在渗井周围残留有局部滞水带.     

毛细阻滞型路基湿化病害中吸力分布规律

路基中的水分运移是引起公路湿化病害（工后沉降、差异沉降以及承载特性变化）的主要原因。然而,现有路基处理加固方式均属于内在处理,不能从本质上解决水分运移引起的病害,不仅增加成本,并且其长期性能尚不清楚。针对现有非饱和路基的内部水分运移规律进行研究,根据非饱和路基水分运移规律,一种新型路基形式被提出。在路基填土边坡上添加毛细阻滞层,进而有效减小路基中的水分运移。基于CODE_BRIGHT软件,通过比较有无毛细阻滞层的孔隙水压力和体积含水率分布,验证了毛细阻滞层在非饱和路基中的可行性。结果表明,毛细阻滞层下的路基,基质吸力变化明显减少。其影响范围缩小了80％,影响深度仅涉及到路基顶部．基质吸力的变化仅占普通路基的13％。根据吸力变化趋势可以预见,毛细阻滞层可以有效地降低路基的工后沉降和不均匀沉降。     

渗流中离子扩散作用对码头护坡整体抗滑的影响

根据土体的应力-渗流-离子扩散耦合方程组,在离子扩散的整个过程中,推算其整体滑动带,进而获得其整体稳定系数。其研究结果可为今后研究工作提供一定的基础,对码头护坡整体抗滑的计算有一定的参考价值。     

湖山隧道风险评估及对策研究

隧道风险评估和控制对策一直是学术界和工程界关注的焦点。隧道作为隐蔽工程,其地质条件、环境因素,以及人为主观意识的不确定性,使得隧道修建过程中存在较大的安全风险。以靖海高速公路湖山隧道工程实践为依托,研究风险识别、评估,进而提出对策。运用综合的方法将风险降到最低,工程实践表明风险评估方法正确,对策控制效果明显。建立了有限元渗流场模型,分别探究全封堵、全排放条件下,围岩渗流场分布规律,得到支护结构水荷载,建议墙脚处设置排水孔。研究成果直接指导湖山隧道施工,具有较好的工程应用价值。