温度变形对刚性路面路基的影响

研究了水泥混凝土路面板温度变形的大小,视刚性路面板为自由矩形薄板,当温度沿板厚非均匀分布时,路面板变形后呈球面,据此得到挠度表达式;考虑变形后路面板在自重和车轮荷载作用下的变形,计算出由此产生的路基沉陷量;根据板中不发生脱空现象的条件,计算出板角处路基应有的沉陷量,采用等效法近似地得到路基顶面回弹模量值.计算结果表明,在刚性路面结构中,欲保证路面板不产生脱空,路基顶面回弹模量不宜过大,建议在规范中对其规定上限值.     

试论高速公路路基沉陷的加固处理

对高速公路路基沉陷等病害采取行之有效的加固处理方法,从而使路基一直处于良好的技术状态,以此来满足高速公路的运营和通行.本文对高速公路路基沉陷的影响因素和加固处理方法进行了浅要的分析.     

路基沉陷劈裂注浆加固试验

为了探寻一种针对公路路基沉陷的有效处治措施,提高注浆加固的处治效果,优化注浆施工工艺,在邵怀高速公路典型路基沉陷成因机理分析的基础上,采用劈裂注浆法对路基沉陷进行了处治技术试验研究,并进行了注浆工程的数值模拟和基于FWD检测技术的注浆效果评价.研究结果表明,注浆压力随时间的增长整体呈现波动上升趋势,劈裂注浆加固最优注浆压力为1.2MPa.FWD检测结果表明,本研究提出的竖向花管注浆及水平花管注浆方案的注浆效果良好,能够有效处治路基沉陷病害.     

既有铁路开行大轴重列车路基的动力稳定性

为研究既有铁路开行大轴重列车路基的变形和强度稳定性,选取既有线典型路基土,借助动三轴仪,试验研究了重载下路基土的累积塑性应变和临界动应力,建立了路基土累积应变的预估公式;在此基础上,通过动力有限元分析得到了重载下路基的动应力,并基于分层总和法的思想计算了路基的动力附加变形.研究表明,当路基压实系数低、饱和度高时,路基动力附加变形随列车轴重增加迅速增大,且轴重超过27 t,增大速率明显加快,但当路基压实系数大于一定条件,轴重增加对路基附加变形的影响较小;重载下路基动力附加变形的影响深度主要在2.5 m内,且显著影响深度约为1.0 m;重载下路基未发生动强度破坏情况下也会产生不能接受的永久变形.可通过提高路基压实系数(或强度)显著减少重载下路基的附加变形量和变形达到稳定的时间.     

高速公路拓宽路基软土工程特性试验

分析了新老路基各试验断面软土层的物理力学特性,开展了新老路基软土室内三轴剪切试验和直剪试验,并进行了试验对比分析.结果表明:老路基经过多年的运营产生了固结变形,其固结程度与力学性质好于新路基,表现在老路基软土的抗剪强度稍高于新路基对应位置,粘聚力高于新路基,但内摩擦角则相对低于新路基;由直剪试验求得的软土粘聚力普遍小于由三轴剪切试验求得的软土粘聚力,内摩擦角则相对较大;建议在考虑新路基的软基段的处理方法时,采取比相应段原有老路基的处理方式更为刚性的处治对策,更加严格地控制新路基沉降和差异沉降.     

交通荷载作用下粉土路基响应特性分析

交通动荷载作用下粉土路基具有沉降变形过大等特点,成为公路工程难题.依据工程实例,采用大型有限差分软件FLAC3D对某粉土路基进行了动力响应分析,得到了路基沉降云图、路表沉降时程规律和剪切应变增量云图等.数值分析表明:动荷载幅值为10kPa、20kPa、30kPa和40kPa时,路基表面沉降位移分别为0.52cm、1.09cm、1.71cm和2.50cm,呈非线性增长;路基沉降分为瞬时沉降和动力固结沉降,其中动力固结沉降约占总沉降的一半左右,在公路工程中应给予重视.     

细砂黏土混合料填筑高速公路路基的应用研究

正常情况下细砂不能作为高速公路路基填料,需要改善处理或采取特殊的施工工艺.文章结合徐明高速路基第05合同段细砂黏土掺和施工试验,研究如何应用细砂黏土混合料作为高速公路路基填料.     

行车荷载作用下粉土路基的永久变形

为探讨行车条件下沥青路面粉土路基的永久变形规律,首先依据弹性层状体系理论计算不同路面结构类型、不同车辆轴质量下,沥青路面路基的竖向附加应力分布特征;然后通过动三轴试验,分析了粉土路基土在重复荷载作用下的累积塑性应变与动应力大小、土体物理状态的关系,并建立粉土路基土的循环累积塑性应变预测模型;基于上述理论分析和试验结果,探讨行车荷载作用下粉土路基的永久变形.研究表明:路基永久变形随轴载作用次数增加而逐渐增大,但当作用次数超过1×106次,增大速率逐渐减缓;压实度对粉土路基的永久变形影响较大,当路基压实度较低时,提高压实度、增加基层厚度或增大基层模量均能显著减小路基的永久变形,但当压实度高于93%,不同行车荷载、不同路面结构的路基永久变形差别减小.     

高速公路路基沉陷的影响因素及防治措施

伴随着我国整体社会经济水平的快速发展,高速公路建设事业也迎来了空前的发展机遇期.公路工程作为我国公路交通行业的核心构成部分,伴随着目前全国公路通车总里程数的不断扩大,各类公路灾害问题时有发生,特别是路基沉陷尤为突出,由此导致高速公路的应用性能及车辆通行质量愈发下降.本论述基于高速公路路基沉陷概念及填料、填土、车载、水分等沉陷因素的分析基础上,重点就路基沉陷问题提出了灌浆法与换土复填法两种防治措施.最终希望借助于本论述的分析探讨能够引起更为广泛的讨论与交流,并最终为促进我国高速公路路基沉陷的有效防治提供一些可供参考的内容.     

煤矸石路基填料动变形特性试验研究及数值分析

通过动三轴试验,研究了煤矸石作为公路路基填料的动力特性,建立了不同含水率、动应力幅值影响下的煤矸石轴向累积应变计算公式,并应用FLAC3D对煤矸石路基进行了数值模拟分析.结果表明:煤矸石轴向累积应变对数值与含水率、动应力幅值成正比;在动荷载作用下,煤矸石路基的瞬时沉降速率较大,随着时间增长,沉降值很快趋于稳定.试验表明在交通动荷载作用下,煤矸石变形性能能够满足要求,说明采用煤矸石作为路基填料是可行的.     

软土路基变形监测技术及其稳定性研究

软土地基固结变形时间长、强度低。在其上修筑的路基常产生较大的沉降,且常因地基的强度不足导致各种工程病害。介绍了软土路基变形监测的主要内容及其基本原则,并结合大广高速公路京衡段LM11标段内的监测结果对软土路基的稳定性进行分析。该研究对软土路基的施工、设计及其稳定性评价具有重要的指导意义。     

高速公路拓宽新路基差异沉降计算分析

高速公路拓宽过程中,由于新老路基固结程度不同,路面荷载作用下新填路基会产生较大沉降,导致路面破坏;甚至会引发交通事故。基于土的孔隙介质特性,考虑路基边坡对路基沉降的影响,采用修正的分层总和法和ABAQUS数值模拟来计算新填路基路面沉降规律。计算结果表明修正的计算方法得出的路面沉降曲线与实际现场观测结果有明显的相似性,能够比较准确地反映路面不同位置的变形规律,可用于软土路基沉降计算及预测预报,为路基工程设计施工提供参考。     

拓宽路基荷载下管桩复合地基沉降变形模式

为揭示拓宽路基荷载下管桩复合地基沉降变形特征及采用管桩处治技术缓解地基差异变形效果,开发土工构造物变形测试系统,升级传感器电测手段,建立与实际应力相符的离心试验模型,并借助有限元数值分析方法,系统研究了新老路基表层和管桩复合地基变形性状。研究结果表明：管桩处理能够快速控制软土地基的沉降,进而有效缓解拓宽新老路基的差异沉降;新老路基的沉降量对路堤高度的变化比较敏感,路堤填方高度变化会带来较大的地基沉降量的变化;路堤填方高度越小,管桩对于减少新老路堤变形的作用就越明显;在拓宽路基荷载的作用下,管桩复合地基最大沉降值位于拓宽荷载的形心垂线处。     

季冻区高速铁路路基冻融变形特征研究

为研究季冻区高速铁路路基冻融病害及其变形特征,以兰新高速铁路K1934+190无砟轨道路基断面作为研究对象,在已有的水分迁移控制微分方程、瞬态温度场控制微分方程及土体单元应力-应变方程的基础之上,建立了无砟轨道路基受水分、温度及应力影响的数学计算模型,通过模拟和现场监测对比分析了自2019年10月初至2020年5月初路基的动态变化规律。结果表明,由于水分场、温度场对季冻区高速铁路路基的耦合作用,致使路基水分变化、温度变化及由此产生的温度场重分布、水分场重分布是导致路基发生冻胀融沉的关键因素,其变形在时间域上呈规律性变化,这一结论可为研究冻土地区高速铁路路基冻害治理提供参考。     

降雨条件下四川绵遂高速石麻湾变形体位移响应特征

降雨是诱发斜坡变形的重要因素,斜坡对降雨的响应特征与坡体结构、物质组成、降雨强度密切相关。结合四川绵遂高速公路石麻湾变形体实时监测资料,分析了2012年8月20日雨季至10月10日旱季期间变形体坡表、沉降、地表水平位移及滑面位移对降雨的响应特征。结果表明:在平面空间上,填筑路基区和桥头位置对降雨的响应较强烈,填筑路基区表现为持续累进沉降,桥头位置表现为持续累进水平变形。在竖向上,滑面产生持续累进变形,对降雨的响应十分明显。石麻湾变形体对47.9mm的日降雨响应特征更敏感,且对日降雨量在47.9~50.2mm的响应表现为突发、部分可逆的过程。     

填方路基沉陷产生的原因及防治措施

分析了路基沉陷产生的原因,阐述了预防路基沉陷的措施,探讨了路基沉陷的处理方法。     

交通荷载下路基土动应力应变累积的特性

采用模型试验、循环荷载单轴压缩试验及原位监测试验与理论分析相结合的方法,研究了交通荷载下路基土动附加应力的时空分布规律,提出了路基土动附加应力累积效应的概念,探讨了动附加应力累积与荷载次数、荷载频率、动附加应力水平及深度的关系,分析了交通荷载下路基土塑性应变行为。由此得出动应力累积随加载次数的增加而增大,随深度的增加渐趋平缓,并确定了红黏土的临界应力水平为50%,建立交通荷载下路基土动附加应力量化模型和永久变形量化模型。最后,给出了交通荷载下路基土工后沉降的3种组成模式及其相关控制技术。     

基于反演参数的多年冻土路基长期温度场预测

利用青藏铁路清水河试验段路基3 a的现场温度场及沉降监测数据,采用模拟退火算法改进的BP神经网络算法反演了冻土路基的热力学参数,并在反演参数的基础上应用有限元法模拟预测了冻土路基在不同保温处理方案下的长期温度场变化情况.结果表明:保温材料路基阴阳坡地的温度场差异小于素填土路基,多年冻土季节性活动层厚度也远低于素填土路基;保温材料路基施工后3 a内仍将发生冻融变形,形成路基病害,但破坏程度低于素填土路基;50 a后,保温材料路基将与青藏高原气候环境达到新的热平衡状态,施工对多年冻土造成的破坏可得到修复,路基稳定性良好,但素填土路基仍存在较厚的季节性活动层,这将会使路基发生严重的变形破坏;保温处理方案可较为有效地减少冻土路基的不均匀沉降.     

基于路基沉降变形规律的预测新模型及其应用

针对山区高速公路路基沉降变形规律复杂而难以预测的实际情况,通过整理大量现场试验监测数据,深入探讨不同工况条件下路基沉降变形发展趋势,总结得出其变形发展规律。在此基础上,基于指数函数曲线模型,提出了DR曲线预测新模型;并运用数值分析方法,结合实际工程实例与泊松曲线、Logistic曲线的预测结果进行对比;其结果表明:DR曲线预测模型精度更高,能更好的适应实际情况的变化,为山区高速公路路基沉降发展预测提供了一种有效而实用的方法,具有一定的工程实用价值。