基于静力贯入的路基压实度确定方法

为了建立公路路基压实度检测的新方法,在研究静力贯入路基变形力学机理基础上,深入考虑路基土体变形的非线性特征,引进分级加载和地基沉降分析的分层总和分析的思想,结合增量广义虎克定律和Duncan-Chang模型,建立了以路基土体初始孔隙率、泊松比、粘聚力和内摩擦角等为参数的路基贯入荷载位移分析模型.基于上述静力贯入位移分析模型,根据实测路基静力贯入荷载位移曲线,引进自适应遗传模拟退火优化反演分析方法,建立了基于静力贯入试验的路基压实度检测方法,该方法不仅可以检测路基压实度,还可以测定路基土体其他物理力学参数,而且,该方法还具有检测速度快和效率高的特点.通过工程实例计算和与现有方法的对比分析,表明了本文方法的合理性与可行性.     

基于弹性半空间理论的土石混填路基压实度确定方法

针对现有路基压实度检测方法用于土石混填路基存在的诸多局限性与不足，提出了一种基于贯入试验的土石混填路基的压实度快速检测方法.首先，利用在受载前后岩土颗粒体积不变的条件，建立了土石混填料孔隙率与变形模量的变化关系.在此基础上，将土石混填路基视为半无限弹性空间，引进分级加载的思想，基于布辛奈斯克解导得了均布荷载条件下的包含初始孔隙率参数的荷载与变形计算公式，再将其转化为压实度与初始孔隙率之间的关系，从而确定压实度.该公式中仅包含两个基本参数，可由曲线拟合求出.最后，利用自行设计的实验装置开展了现场试验，对该方法进行了验证.试验对比数据表明，得到的压实度精度满足工程要求.     

基于简易贯入低液限黏土路基压实度确定方法

为建立确定低液限黏土路基压实度的新方法,在研究简易贯入试验原理的基础上,结合某扩建公路实例,通过室内试验测定低液限黏土的物理力学指标,并依此确定路基的压实工艺及标准。选取试验路段,仅考虑含水率对压实度的影响,在其他压实度影响因素不变的前提下,实测压实度、贯入次数和含水率,利用SPSS软件对压实度与简易贯入次数及含水率的关系进行回归分析,并将得到的关系式应用于工程实际,以验证方法的合理性及适用性。研究结果表明:简易贯入试验方法可以满足路基压实度检测精度要求,为在类似工程中快速、准确地评价低液限黏土路基压实程度提供了参考依据。     

基于孔隙介质模型的散体材料桩复合地基沉降分层总和分析方法

复合地基沉降计算是地基加固处理及相关设计的重要依据.基于刚性基础下散体材料桩复合地基沉降变形的特点,从桩与土微观变形力学机理研究入手,考虑其孔隙性质并引入孔隙介质分析方法,分别建立了反映桩与土表观变形力学参数与其骨架实际变形力学参数之间关系的孔隙介质模型.在此基础上,考虑桩与土变形力学参数的非线性特征,引进分级加载的思想,分别建立了附加应力和初始地应力对桩与土变形力学参数的影响模型,进而,建立了一种改进的散体材料桩复合地基沉降分层总和分析方法.通过工程实例分析并与现有方法计算结果进行对比,发现该方法不仅能反映桩和土变形力学参数随埋深和附加应力变化而变化的非线性特征,还能避免地基沉降计算中压缩试验曲线的使用,而且具有更高的计算精度,表明了该模型和方法的合理性与优越性.     

土石混填路基压实度检测新方法探讨

土石混填路基变形模量和孔隙率随荷载增加而发生变化,土石颗粒受载前后体积不变,基于上述特点,建立了集中荷载作用下土石混填路基孔隙率和变形模量的变化模型,引进分级加载的思想和基于集中荷载作用于半无限空间的布辛奈斯克理论,建立了可考虑土石混填路基变形模量与孔隙率变化影响的路基表面竖向位移计算模型,利用土石混填路基表面静载试验曲线及曲线拟合方法确定了土石混填路基初始孔隙率,建立了土石混填路基压实度检测新方法.结合某工程实例进行测试结果对比分析,结果表明:新方法与传统方法测试结果吻合,能加快测试速度,降低对路基的破坏程度.     

快速液压夯动力补强效果无损评价试验研究

为了探究快速液压夯动力补强效果,对同种液压夯不同夯实次数处理过的路基开展瞬态面波无损检测,然后进行钻土取芯并开展土工试验,得到了含水率与压实度等相关土体参数随深度变化情况。基于瑞雷波波速及相关土体参数,建立了压实度经验模型,并通过实测数据进行了验证。试验结果表明：瑞雷波波速云图呈现明显的层状分布,干密度和压实度随着路基高程增加逐渐提高,在路基表面处,夯实2组的路基压实度与未夯实路基相比提高了1.95%,夯实4组的路基压实度与未夯实路基相比提高了3.13%;在路基表面处,夯实2组的路基干密度与未夯实路基相比提高了0.91%,夯实4组的路基干密度与未夯实路基相比提高了1.01%。进行瑞雷波速与原位试验实测纵向压实度关系曲线标定时考虑含水率对瑞雷波速的影响进行回归拟合,建立了相关性良好的波速-压实度经验模型,提高了基于瞬态面波的压实度检测方式精度。     

灌砂法在路基压实度检测中的运用

一条公路能否经久耐用,公路路基的强度、稳定性、坚固性、耐久性是公路路基施工中的重要因素.而为了使路基达到这些指标的要求就要运用一系列的检测方法.实践证明,在没有经过压实的路基上是不能铺筑路面的,这是由于未经压实的路基在自然因素和行车荷载的作用下必然要产生较大的变形和破坏.因此压实度的检测是这些指标中最为重要的一项.本文通过室内标定与现场检测相结合,分析了灌砂法在工程实践中影响路基压实度检测的各项因素,以求提高检测质量.     

黄土地区公路路基冲击压实试验

基于中国北方某湿陷性黄土路基工程,利用动力触探和面波法等方法对冲击压实工后的黄土路基进行对比检测。试验认为,冲击压实效果主要受路基填土含水量、起始压实度和颗粒组成等因素的影响;冲击压实能使路基整体强度得到均匀提高;可以用核子法、面波法、动力触探与标准贯入测试方法检测冲压质量。研究还表明,正确掌握试验与检测的时效性,有利于准确评价公路路基压实质量。     

强夯法加固风化花岗岩高路堤现场试验检测

利用风化花岗岩混合料,对潍坊市郊区深坑中高填路堤进行分层强夯填筑,通过不同夯击能下的强夯土体变形试验,确定了关键施工参数.采用压实度、载荷试验和瑞利面波等原位测试手段测定了强夯前后路基的压实程度和力学性能,显示强夯施工后填料层变形模量能普遍提高1.6—3.5倍,锤底下填料层的变形模量要大于地表夯点间的变形模量,干密度和孔隙比数值变化也反映类似规律.在填土深度5m范围内,夯后面波速度明显提高,达到240—320m/s左右,加固效果明显.建立了瑞利波波速和土基变形模量以及干密度间的表达式,达到快速检测土石混填路基压实度和评价路基整体质量与力学性能的目的.     

基于孔压静力触探试验估算桩周土孔隙水压力

根据桩、锥在软黏土中贯入的特点,用小孔扩张理论模拟其贯入过程,推导出桩、锥贯入时产生的超静孔隙水压力解析式.基于该解析解,研究了贯入过程中桩和孔压静力触探探头在对应位置产生的孔隙水压力之间的理论关系.孔压静力触探试验成果、理论计算值与现场桩周孔隙水压力监测数据对比分析结果表明,利用孔压静力触探试验预估沉桩瞬时产生的孔压...     

滑坡作用下埋地管道的弹塑性地基反力解析法

目前关于弹塑性地基中滑坡段埋地管道的解析计算研究较少,计算结果不够精确。为探讨滑坡段埋地管道与土体接触的非线性特征,基于地基反力法,采用简化的弹塑性本构模型来模拟非线性管—土的相互作用,提出了埋地管道与土体相互作用的弹塑性地基反力解析法控制方程组,根据管道变形的连续性条件及边界条件求得管道挠度和内力的解析解,对管道变形和内力进行计算。结合算例进行分析,选取不同参数,探讨了地基反力系数k0对管道变形和内力的影响。研究结果表明：随地基反力系数的增大,管道最大挠度、滑体中部管道弯矩及Mises应力逐渐减小,滑坡周界处管道弯矩及Mises应力逐渐增大;地基反力系数增大,土体对管道约束作用加强,从而引起管道挠度和内力的变化。与Winkler 地基反力法相比,基于弹塑性地基反力法的滑坡作用下管道力学分析理论上更为严谨,有效地提高了计算精度。     

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。     

公路路基变形破坏及其测试技术研究进展与展望

路基变形是公路病害的主要原因之一,其在公路建设、管理、运营、养护过程中带来的隐患日益凸显。目前以遥感测绘、地球物理探测、多传感器为代表性的相关技术,在路基变形测试中发挥了重要作用。为研究道路工程领域动态和行业发展趋势,梳理近年来道路工程领域理论、方法、技术及装备研究现状,阐述了公路路基变形的主要形式及影响因素,分析了路基变形测试技术类型及其优缺点,进一步讨论了对全周期智慧监测体系的认识及其发展趋势。构建路基变形监测体系是感知路基状态、路基稳定性评估和灾害预警的主要途径。随着人工智能和先进测试技术的快速进步,路基变形测试技术呈现出动态化、透明化、智慧化等新特点。加强公路测试基础理论、技术与装备的研发,形成基于立体空间的多手段路基健康监测体系是未来道路安全运维的重要发展方向。     

DCP快速检测土体压实性能的室内试验

为了评价动态圆锥贯入仪（DynamicConePenetrometer,简称DCP）快速检测土体压实性能的合理性,选取湖南省典型的红粘土填料,室内制作6种不同含水率和3种不同压实度的土体压实试件,采用DCP快速检测了土体贯入度．同时,还进行了PFWD动模量和浸水前后CBR对比试验．回归分析表明,贯入度与含水率和压实度之间呈显著的多元线性关系,而与动模量和CBR值之间具有良好的幂函数关系．在压实度相同的情况下,当含水率小于最佳含水率时,贯入度随含水率的增加呈线性减小;而当含水率大于最佳含水率时,贯入度随含水率的增加呈线性增加．在含水率相同的条件下,贯入度随压实度增加呈线性减小,因此,DCP测试结果与土体压实质量和力学性能之间存在良好的相关性,可应用于土基压实性能的快速检测和评价。     

铁路路基粗粒土填料累积变形试验研究

为了研究粗粒土路基在长期循环荷载作用下的累积变形规律,开展了一系列动三轴试验,分析了不同动应力比、围压及压实度对粗粒土累积变形的影响。研究结果表明:循环次数为1 000次时的累积应变大约为总累积应变的75%,累积应变随着动应力比的增大而增大;当动应力比相同时,围压越大,累积应变越大;粗粒土累积应变随压实度的增大而减小,说明提高压实度能够有效抑制累积应变发展。基于试验结果,提出了能够反映动应力比、围压及压实度影响的粗粒土累积应变预测模型,与试验结果对比有较好的一致性,研究结果可铁路路基变形的预测提供参考依据。     

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。     

基于不协调变形控制的道路工程河浜处理设计

在研究分析软土地区道路填浜路段工程病害及其成因机理的基础上，揭示了病害的根本原因是道路填浜区域与邻接区域之间路基的“不协调变形”；采用有限元分析方法，研究了路面结构对路基不协调变形的力学响应，建立了控制路基不协调变形的指标和标准；从设计思想、设计依据、设计指标和设计标准等方面，系统建立了基于不协调变形控制的河浜处理设计方法，为今后相关工程提供了技术支持和决策依据．     

考虑模量变化与三维应力影响的地基沉降分析方法

鉴于三维应力作用下土变形模量变化的根本原因在于体积变化,首先视地基土是由孔隙与土颗粒骨架组成的两相介质,将地基土单元抽象为空心球壳单元,利用Walsh公式及体积应力作用下的球壳位移计算公式,导出了地基土变形模量、土颗粒骨架变形模量与地基土孔隙率之间的关系模型,在此基础上,考虑地基土变形模量变化的非线性特征,引进分级加载思想,建立了增量体积应力作用的地基土变形模量变化的递推关系模型,然后,考虑三维应力影响,联合引进分层总和与分级加载的思想,利用前述地基土增量体积应力作用的地基土变形模量变化的递推关系模型,建立了新的地基沉降分析方法.该方法不仅能反映三维应力及变形模量变化对地基沉降分析的影响,还能有效避免地基土压缩试验曲线或地基静载试验曲线的使用.通过工程实例计算,并与现有同类分析方法进行比较分析,表明了本文模型与方法的合理性与优越性.