高填路基力学特性数值分析与施工控制

基于高填路基的力学特性进行数值分析,通过加载和加筋与否以及不同加筋部位条件下的应力与位移分布特性分析,阐述了高填路基施工过程中加载、填筑施工工艺等方面的质量控制以及填筑体稳定性安全施工控制与对策.分析指出,分层辗压、堆载以及工程荷载是高质量高填路基与安全施工控制的必要条件,且分层辗压工艺应注意不同部位位移不同特性;推荐采用中部加筋来改善填筑体应力状态以加强高填路基的稳定性,并应在路基下部与中部铺设水平钢筋网.图5,表1,参4.     

桥台背路基沉降理论计算

根据台背路堤分层施工的实际情况，提出台背路基沉降计算理论和计算模型，该理论将路堤填土根据施工进度划分为数层，由于充分考虑了每层填土对地基的不同作用时间，计算模型更加符合施工进程。利用该理论，推导了梯形分布条形荷载作用下土中任意点处应力的计算公式。为验证理论计算的实用性，以广东惠州西林河大桥龙门台背路基沉降为例，将实测结果与计算结果进行了比较分析。结果表明：实测值与理论计算值具有很好的相关性；台背路基填筑时，压实度控制得越好，理论计算沉降与实际沉降就吻合得越好。     

软土路基上路堤填筑方法的对比分析

基于非线性有限元方法, 针对路堤一次性填筑和分阶段填筑过程中路基的变形与破坏机理进行了考察.对比分析表明,当路堤填筑至设计高度时, 分阶段填筑得到的竖向沉降比一次性填筑的相应值要大, 路堤坡趾外的地面隆起变小, 路基侧向位移也变小, 且一次性填筑过程中的最小安全系数小于分阶段填筑过程中的相应值;因此, 分阶段填筑有利于加快路基的沉降和提高路堤的稳定性, 建议实际工程尽可能的采用该方法进行施工.     

高速公路软土路堤填筑施工监控实例

在软土地基上面进行公路路基施工时,由于软弱土质呈流塑状,天然含水量高,孔隙率大,具有强度低,压缩性高的特点,工程地质条件差,当路基填筑超过一定高度时,软基路堤施工填筑期稳定安全是路基工程的核心问题,必须要合理地控制好填筑速度,确保路基沉降和侧向位移满足要求。本文结合工程实际例子介绍采用设置观测仪器的方法观测路基沉降和侧向位移,通过对数据整理、分析,进行现场控制,合理地对软基路基施工进行监控。     

结合工程谈谈公路软基路堤施工监控技术

在公路软基路堤施工中,对地表沉降和地表水平位移实施监控,以控制路堤的填筑速度,使路基变形控制在规定范围内。本文作者结合湛江疏港公路第六合同段公路的地表沉降和水平位移的施工,探讨公路路堤软基的施工监控技术。     

高速铁路软土地区桩网复合地基沉降规律研究

为分析软土地区的高速铁路路基沉降规律,以某客运专线软土地基处理的工程实例为研究对象,对该段路基填筑过程和工后长期地基沉降观测结果进行分析,认为采用“水泥粉煤灰碎石桩+土工格栅+水泥级配碎石桩”复合地基加固形式的地基处理十分有效,满足客运专线地基沉降要求小于15 mm的要求.根据该工程实例情况,利用有限元分析软件ADINA建立相应的路基计算模型,模拟了桩径和桩间距不同时,路基填筑过程中地基表面的沉降变形规律,基于数值模拟结果建立了路基填筑过程中地基沉降的预测公式.数值模拟结果与现场沉降观测结果具有相同的规律,随着路基填筑高度的增加,地基沉降变大,且呈凹形沉降.研究结果表明,桩径和桩间距与地基沉降关系较大,桩径与地基沉降量成负相关关系,桩间距与地基沉降量正相关.     

浅谈软基路堤施工监控技术

在公路软基路堤施工中,对地表沉降和地表水平位移实施监控,以控制路堤的填筑速度,使路基变形控制在规定范围内。探讨和研究路堤软基的施工技术。     

填土控制对施工中软土路基稳定的影响分析

以彭湖高速公路K41+200段软土路堤填筑为研究对象,根据plaxis强度折减法与地下水渗流原理建立了分层填筑并考虑地下水渗流的有限元模型,进而分析了不同填土施工速度、填方高度、渗流与非渗流条件下软土路基的稳定性,得到了软土路基施工合理的分层厚度、分层间隔等参数,对于软土路基安全施工具有一定的指导意义.     

上覆硬壳层软土夹层路基稳定性控制与评判

对上覆硬壳层软土夹层路基稳定性缺乏判定标准的问题,提出了填筑期与非填筑期分阶段研究模式.在填筑期内,通过监测数据与关键指标的比对,初步判断监控断面的稳定性状态;综合危险滑动圆弧的理论分析,以及塑性区开展和孔压消散的数值模拟结果,对监控断面的稳定性状态进行二次判断,改进规范法存在的不足,并制定出动态监控标准.在非填筑期内,借助构建的灰色预测模型获取最终沉降量,并以软弱下卧层压缩量与最终沉降量的比值作为评价因子,评判路基稳定性在非填筑期内的发展趋势.研究成果具有一定的理论指导意义和工程实用价值,可应用于高速公路路基的施工和监督环节.     

软土路基变形规律现场监测及FLAC模拟研究

以杭州绕城高速公路K28+830粉喷水泥搅拌桩处理试验段为工程背景,采用现场监测及FLAC2D数值模拟相结合的方法,对软土的蠕变-固结变形规律进行了研究.给出了路基变形现场监测方案,进行了软土路基变形平面FLAC2D模拟计算.结果表明,粉喷水泥搅拌桩使软土路基沉降和水平位移明显减小,地基稳定性增强,适宜加固饱和软粘土地基,尤其适合于桥头有相对硬层作为持力层的地段.FLAC2D计算结果总体上能反映实测的路基变形发展趋势,计算结果与现场监测结果基本一致.粘塑性蠕变本构模型可用于软土路基沉降预测预报,对软土路基沉降控制有一定参考价值.     

基于BP神经网络的土基回弹模量反算

基于三层BP神经网络和层状弹性理论,由路表变形反算土基回弹模量。利用层状弹性计算程序构建了土基回弹模量与路表弯沉数据库,并输入BP神经网络进行训练,建立了基于BP神经网络的土基回弹模量反算模型。理论和实测路表弯沉反算结果表明,该方法具有良好的识别能力和泛化能力,是一种实用而有效的方法,为进一步快速、有效地评定土基的承载能力提供了依据。     

基于有效固结应力法的加筋垫层路堤稳定性计算方法

针对填方路基分期填筑的施工特点,采用了有效固结应力法进行软基加筋垫层路堤的稳定性分析.根据加筋垫层作用原理,通过筋材受力分析和加筋垫层路堤整体稳定的极限平衡分析,阐述了加筋垫层对路堤稳定性贡献的两种途径:潜在滑动面上筋材拉力切向分量直接产生的抗滑作用及其法向分量对土体抗剪强度提高的促进作用.综合考虑加筋垫层的加筋作用及软基在路堤施工过程中固结作用的影响,提出了加筋垫层路堤稳定性分析的改进有效固结应力法公式,并通过编程算例分析讨论了该公式的特点及适用性.     

基于两点路表弯沉反算土基回弹模量的研究

基于层状弹性理论,利用远离承载板中心的两点路表变形响应反算土基回弹模量。根据半刚性基层沥青路面常用路面结构组合形式,构建土基回弹模量与两点路表弯沉值之间一一对应的数据库,建立回归模型。由理论弯沉盆和实测弯沉盆的预测结果表明,建立的土基回弹模量回归预测模型具有良好的精度和可靠性,为进一步快速、有效地评定土基的承载能力提供了依据。     

基于变权-未确知测度理论的岩溶路基稳定性分析

为了研究岩溶区公路路基的稳定性,基于对岩溶路基稳定性影响最大的16个指标建立未确知测度分析模型及各指标的未确知测度函数.利用变权重理论计算指标权重以避免常权评价易导致的"状态失衡"的问题,最后采用置信度识别准则判定路基风险等级.将该方法应用到湖南省石门县干线公路改造当中,得出1#段路基和2#段路基的风险性等级分别为Ⅳ级、Ⅲ级,即2#段路基风险性等级较高,这与工程实际较为符合.该方法可作为路基稳定性分析的一种新手段,其分析结果可作为设计和施工依据.     

反压护道在贵惠高速公路软土地基处理中的应用

本文在现场监测分析的基础上,结合地基变形特征的模拟,研究原地基、反压后的地基和固结后的反压地基的变形与稳定性变化情况,重点比较三种状态地基的竖向沉降、横向位移、剪应力、剪应变、孔隙水压力的变形程度。研究结果表明:相对于原路基来说,反压后的路基使原路基的坡脚产生较大的竖向沉降,并产生指向路基中点的水平位移,而且最大剪应力、最大剪应变及孔隙水压力都有所减少。相对于反压后的路基来说,固结后的反压路基使地基在面层范围内有了较大的竖向沉降,并产生指向路基中点的水平位移,而且最大剪应力、最大剪应变及孔隙水压力都有所减少。文章最后综合实测的沉降量与数值模拟,对路基最终的工后沉降做出了预测。     

振动压实黄土路基变形特性与预测模型

为揭示列车荷载作用下黄土路基变形规律及其影响因素。以西韩城际铁路沿线黄土为例,选择适当的试验参数,研究振次、路基深度和含水率对振动压实黄土路基弹性变形和累积塑性变形的影响和变形量,并提出累积塑性变形预测模型。结果表明：振次增加变形减小,在大于2000后趋于稳定;深度增加变形减小,深度从0.5m增加到3.5m,弹性应变、塑性应变分别减小了87%、94%;含水率增加会增大黄土路基变形7%以上;不同层位的黄土路基累计变形预测模型与实测值相关性超过90%。因此,黄土路基应注重防水排水措施,减少路基不均匀沉降,提升整体稳定性。     

山区典型软土路基稳定性影响因素敏感性研究

受到地形地貌的影响,山丘地区与平原地区的软土路基稳定性具有明显差异。为研究山区软土路基稳定性,首先分析了各种地形条件下软土路基的存在形式,然后利用Plaxis有限元软件对山区软土路基典型形式的稳定性进行分析,最后计算地形因素对山区软土路基的稳定性的影响,并分析稳定性安全系数对各影响因素的敏感性。研究结果表明,山区软土路基主要有斜坡软土路基、层状软土路基和谷间锅底状软土路基三种形式;斜坡软土路基较平原软土路基易失稳,谷间软土路基较平原软土路基更稳定;斜坡软土路基的稳定性安全系数对各因素的敏感性从大到小依次为填土高度、软土层厚度和软土层倾斜度。谷间软土路基的稳定性安全系数各因素的敏感性从大到小依次为填土高度、软土层覆盖范围和坡脚与山体距离。     

轨道路基动力响应测试装置现场试验支撑设备稳定性研究

以轨道路基动力响应现场试验支撑装置为研究对象,运用解析几何与理论力学的方法,对挖掘机各液压缸闭锁力及后倾条件所决定的最大支撑反力进行了研究,建立了相关力学模型。以某型号挖掘机为例,采用多目标最优遗传算法对各液压缸伸出长度进行了优化计算,得出了一组使支撑反力最大时的Pareto解,并进行了稳定性分析。分析结果表明,挖掘机所提供的支撑反力能满足试验装置要求,能够稳定工作。     

高速公路改扩建路基开挖临空面安全控制标准

为合理控制高速公路改扩建施工时开挖临空面后的路基稳定性和行车安全,通过建立有限元仿真模型,全面分析了临空面开挖高度、车辆荷载作用位置以及路基土质对开挖临空面路基工作状态的影响,对粘性土、砂性土和碎石土3种不同土质的路基、不同工况条件下的开挖临空面路基稳定系数进行了计算,在此基础上提出了高速公路改扩建路基开挖临空面安全控制标准。结果表明：临空面开挖高度和荷载作用位置对路基稳定性影响较大,临空面高度应控制在2.0m内,路侧安全距离应为1.5～2.0m;路基土质对路基稳定性影响相对较小,粘性土路基稳定性最好,依次是砂性土和碎石土;根据路基稳定系数的差异性,将路基高度分为：小于1.0m,1.0～1.5m,1.5～2.0m,2.0～3.0m和3.0～3.5m这5个等级,以稳定系数1.80为控制指标,制定了路基开挖临空面安全控制标准。     

降雨作用下第四系堆积体路堤稳定性

满足一般路基要求在稳定的第四系堆积体上的低路堤在运营中出现了变形破坏,以饱和与非饱和渗流理论、FREDLUND非饱和土双应力变量强度理论为基础,建立路堤填筑前后计算模型,分析了四川阆中沟溪村某道路工程一段第四系堆积体路堤填筑前后的稳定性。研究结果显示, 路线通过处第四系堆积体地质条件简单,原始斜坡在最不利的降雨工况下也保持了稳定,路堤填筑高度仅4m,符合一般路基的要求;堆积体路堤在最不利降雨工况下随着降雨过程稳定性系数不断降低,当降雨达到11小时,稳定性系数小于1.0,此时路堤发生破坏,与路基失稳破坏的现象一致。在山区公路建设过程中,稳定的第四系堆积体上填筑低路堤虽然满足路基设计规范对一般路基的要求,不需要进行单独验算,但在长期降雨作用下其稳定性会持续降低,极可能出现失稳破坏。因此,在工程设计与施工中应当验算其长期降雨作用下的稳定性,以保证工程的安全。