桩承式加筋路堤研究综述

在软土地基上进行路堤工程建设, 主要面临稳定性和变形2方面的问题, 桩承式加筋路堤不仅能够提高路堤的稳定性, 而且能够控制路基的沉降。通过一系列室内模型试验、现场原型监测和数值分析, 人们对桩承式加筋路堤中的土拱效应和加筋拉膜效应, 以及路堤荷载传递机制已形成比较一致的看法, 并在各种土拱模型理论指导下形成多种桩承式加筋路堤设计方法。但目前对桩承式加筋路堤的土拱形态和成拱条件认识不一致, 重复荷载下土拱效应演变规律缺乏定量研究, 现行设计方法对路堤沉降控制仍显不足。在综述桩承式加筋路堤已有研究成果的基础上, 重点论述桩承式加筋路堤的作用机理理论与应用研究的成果, 提出了对存在问题做进一步研究的建议。     

桩承式加筋路堤荷载分担计算改进模型

基于桩间的土拱效应与加筋效应开展融合分析,建立了桩承式加筋路堤荷载分担计算的改进Hewlett模型。首先,根据土拱是否处于塑性状态,结合桩-土竖向受力平衡条件,分别求解球形拱和平面拱控制方程,并对路堤荷载进行初分配。然后,假定加筋带上覆荷载为更符合实际工况的倒三角形分布,并使用文克勒地基模型考虑加筋带影响范围内的桩间土反力,无需预设土工加筋挠度形式,即可构建并求解土工加筋受力平衡控制微分方程,进而由加筋效应对路堤荷载进行再分配。综合工程实例验证与讨论,并通过多模型对比分析,表明改进模型能够合理预测荷载分担与土工加筋受力结果。参数分析表明,改进模型能够合理预测几何、材料参数变化对桩承式加筋路堤荷载分担的影响。     

土工合成材料在桩承式加筋路堤中的应用现状

分析了路堤中设置土工格栅对路堤工作性状的影响;分析了土工格栅在桩承式加筋路堤中的具体作用机理;分析了土工格栅对荷载分担比和桩土应力比的影响以及土工格栅对路堤表面不均匀沉降的作用。综合分析后提出了土工格栅在桩承式加筋路堤应用中存在的几个问题。     

桩承式加筋路堤有限元几何建模方法及边坡效应研究

桩承式加筋路堤常用的有限元几何建模方法包括单桩模型（含轴对称模型和单桩3D模型）、平面应变模型和3D断面模型,这些模型各具特点且前提假设各不相同,但却缺乏对比研究。使用非线性有限元软件ABAQUS结合现场试验结果进行了几何建模,对比分析了基于大面积堆载假定的模型与带边坡3D断面模型应力分布及变形的差异与原因。计算表明:3D断面模型最能反映桩承式加筋路堤真实工况,而单桩模型及大面积3D断面模型均低估了沉降量。边坡效应引起的水平位移及坡外隆起使得桩土沉降差、平均桩土应力比、桩顶荷载分担系数及土工加筋横向拉应力均在路肩区域达到极大值,且在路面范围内均大于大面积堆载工况。     

基于离心模型试验的桩承加筋路堤筋材设置方法研究

在土工合成材料加筋土工程中加筋材料的合理设置对充分发挥筋材的作用至关重要。通过4组离心模型试验,研究了桩承式加筋路堤垫层中土工格栅两边端部反包设置的使用效果,包括对路堤稳定性、桩土荷载分担等的影响。结果表明：①加筋材料反包设置相当于将筋材锚固于路堤中,可充分发挥筋材的加筋作用,与加筋不反包相比,测得路肩下方格栅承受的拉力较大,而路堤中心处格栅受力相对较小;②加筋反包设置可提高桩土应力比,促使荷载向桩体转移;③加筋反包可降低路堤表面总沉降及不均匀沉降,减小地基土的侧向位移,提高路堤地基整体性和稳定性;④加筋材料的力学性质对加筋受力、桩土荷载分担和路堤变形存在较大影响,延伸率低、拉伸模量高的加筋材料更能发挥加筋膜效应。     

第八届中国土工合成材料会议论文：基于离心模型试验的桩承加筋路堤筋材设置方法研究

在土工合成材料加筋土工程中加筋材料的合理设置对充分发挥筋材的作用至关重要。本文通过4组离心模型试验，研究了桩承式加筋路堤垫层中土工格栅两边端部反包设置的使用效果，包括对路堤稳定性、桩土荷载分担等的影响进行了探讨。结果表明：①加筋材料反包设置相当于将筋材锚固于路堤中，可充分发挥筋材的加筋作用，与加筋不反包相比，测得路肩下方格栅承受的拉力较大，而路堤中心处格栅受力相对较小；②加筋反包设置可提桩土应力比，促使荷载向桩体转移；③加筋反包可降低路堤表面总沉降及不均匀沉降，减小地基土的侧向位移，提高路堤地基整体性和稳定性；④加筋材料的力学性质对加筋受力、桩土荷载分担和路堤变形存在较大影响，延伸率低、拉伸模量高的加筋材料更能发挥加筋膜效应。     

桩承式路堤在铁路软土地基处理工程中的应用

桩承式路堤是近年来引入国内的一种合理有效的控制路堤工后沉降的方法。本文介绍了桩承式路堤的结构特点,提出了桩承式路堤的设计思路,并通过工程实例介绍了桩承式路堤在软基处理工程中的应用,供工程技术人员参考。     

湿陷性黄土地区高速铁路桩承式路堤沉降性状初探

桩承式路堤是近年来引入国内的一种合理有效的控制路堤工后沉降的新型路堤结构形式,有着广泛的应用前景。简述了湿陷性黄土的物理力学性质,桩承式路堤结构的组成及相互作用机理。并利用大型有限元ADINA对桩承式路堤沉降的影响因素进行分析。     

带帽PTC桩复合地基上路堤的稳定性数值分析

以福建省某浅海填方路堤采用带帽ＰＴＣ桩进行软基处理为背景,采用有限元强度折减法,分析路堤或桩的失稳破坏形式、常用等效平面模型存在的问题,并探讨了桩长、单桩桩位及加筋垫层对路堤稳定性的影响。研究表明:由于土拱效应,临界稳定状态时路堤边坡的塑性区在桩帽顶以上分块贯通,路堤边坡失稳破坏类似倾覆破坏;ＰＴＣ桩可能的破坏模式是倾覆破坏或弯曲破坏,而不是传统认为的剪切破坏,且根据受力特点不同,路堤地基中的桩可分为承压桩、弯剪桩、压弯桩、拉弯桩四类;等效的平面模型高估了桩的抗弯能力而低估其竖向承载力;桩位、桩长、垫层对路堤稳定性及其失稳破坏形式均有不同程度的影响。     

桩承式加筋路堤中加筋体的计算方法研究现状

在对国内外桩承式加筋路堤中加筋体的计算方式进行总结的基础上,分析了加筋体在竖向荷载和边坡推力影响下的计算方式的区别;利用有限元对加筋体进行模拟能够较为直观的看出格栅的变形,国内学者目前都假设格栅变形在弹性范围内,但采用不同的假设单元来进行模拟,对加筋体与土体之间的摩擦方式采用直接嵌入法和Goodman单元模拟等等,尽管计算的方式不同,计算结果与实际受力情况还是相近的。     

堤防隐患的多维灰色系统综合评估

采用多维灰色系统综合评估理论提出了对堤防隐患的评估方法。通过分析堤防的工程地质条件、物探资料及对堤防已采取的工程措施等影响堤防安全的因素,对堤防隐患的程度作了较为合理、科学的评估。实例分析计算表明,这是一种行之有效的方法,值得推广。另外,通过工程实例分析,对黄河下游堤防隐患的程度进行了分类,结果令人满意。该方法对治理堤防隐患提供了强有力的数据支持。     

软土地基土工合成材料加筋堤的理论研究与设计方法

重点关注软土地基上直接设置加筋垫层的路堤工作机理、设计理论和方法, 归纳加筋垫层路堤的特点, 总结已取得的相关成果和工程实践经验, 探讨软土地基施工过程中地基部分固结、地基强度随深度增长、筋材的蠕变特性、软弱灵敏黏土等因素对加筋垫层路堤设计的影响, 指出软基上加筋路堤与时间相关的长期稳定和沉降问题值得进一步研究和探索, 期望所做的工作能为加筋垫层路堤的理论研究和工程应用提供参考。     

河道整治对洪水情势影响的初步分析——以松阳县松阴溪干流为例

河道整治特别是两岸堤防的新建、加高和加固等措施是提高河道防洪能力的主要工程手段,但是河道堤防在满足设计标准后,在发生设计频率洪水时,原来的洪水漫滩现象大大减少,这将增加下游的洪峰流量,洪峰时间也将提前,对下游的防洪有一定的不利影响。以松阳县松阴溪干流为例,通过河道非恒定流模型计算发现,松阴溪流域遭遇20年一遇洪水时,河道堤防整治后靖居口水文站处洪峰流量将增大5.3%,峰现时间提前0.9 h。     

Planning and Design of Cost-effective Water Harvesting Structures for Efficient Utilization of Scarce Water Resources in Semi-arid Regions of Rajasthan,India

Water-harvesting structures have the potential to increase the productivity of arable lands by enhancing crop yields and by reducingthe risk of crop failure in arid and semi-arid regions, where water shortages are common because of scanty rainfall and its uneven distribution. In semi-arid regions of Rajasthan, India, existing practice of harvesting rainwater is through anicut and earthen embankments. Because of higher costs and higher technical skills involved in the construction of these structures, these structures have not been accepted by the resource-poor local people. Therefore, in the present paper, the detailed design of some low-cost water-harvesting structures using locally available materials and adaptable to the socio-economic conditions of the beneficiaries is discussed. Two types of cost-effective water-harvesting structures, which include dry stone masonry and upstream-wall cement masonry of heights 1, 2, and 2.5 m for catchments of less than 10, 10 to 20, and 20 to 30 ha, respectively are proposed and designed. The analysis of costs involved in constructing dry stone masonry and upstream-wall cement masonry water-harvesting structures, emergency spillway, anicuts and earthen embankments revealed that the earthen embankments have the least cost of construction whereas the anicuts have the highest construction costs for all the selected heights. However, based on the past experiences, earthen embankments are not suitable for the semi-arid regions of Rajasthan. The economic evaluation of the proposed structures indicated that the dry stone masonry structures are very cost-effective for the region with a benefit-cost ratio of 3.5:1 and the net present worth value of Rs. 102978. Although the economic indicators ranked the upstream-wall cement masonry structures lower than the dry stone masonry structures, the former has greater stability and strength compared to the latter. In practice, both the cost-effective water-harvesting structures (i.e., dry stone masonry and upstream-wall cement masonry) are gaining wide acceptance and popularity in the region through some nongovernmental organizations, which have adopted the design presented in this paper.     

端芬河整治工程河流设计水面线的推算

通过分析端芬河所在水系的洪潮遭遇情况及干支流洪水组合情况,得出该水系的洪潮遭遇特性,以此为基础对该河段洪潮水面线进行推算和结果分析,可为内河防洪堤的设计提供参考。     

浅谈黄河下游挖河固堤的设计与实施

在黄河下游进行挖河固堤是实现黄河长治久安的一项战略措施，应加快实施进程。根据目前已经实施的工程情况，挖河固堤存在的问题主要有：设计上有误区，一次安排投资有限，对挖河段落的选择争议多，现有机械适应性较差等。为此，今后的挖河固堤须转换设计思路，即：无堤防的河口河段以疏通设计为主，有堤防河段的开挖以固堤设计为主；开挖可只设计部位和深度，不再强调开挖断面的设计。同时，要加快研制和开发适应黄河实际情况的挖泥机械，使黄河下游的挖河固堤能得以常年进行。     

两种堤坝稳定分析方法的比较

利用改良圆弧法和圆弧法分别计算堤坝的安全稳定系数 ,并将两种方法在材料指标、坝坡、软弱夹层埋置深度和地震力作用等条件下的计算结果进行比较 ,分析夹层对堤坝稳定的影响 .当夹层埋置深度小于坝高 ,夹层的抗剪强度小于坝堤土抗剪强度的 47%或在地震区 ,应采用改良圆弧法计算含软弱夹层堤坝的稳定性 .     

河道生产堤对洪水影响的二维数值模拟研究

河道主槽两侧修建的生产堤影响滩槽泥沙横向交换,对河床演变带来很大影响。本文针对黄河下游游荡型河段的现实状况,采用平面二维水沙数学模型按现状生产堤、废除生产堤、限制生产堤三种条件进行了典型洪水的模拟,模拟计算给出了夹河滩-高村河段不同边界洪水演进、漫滩的过程及滩区淹没程度。作者分析了三种不同边界条件对洪水水位、河段流速、滩槽冲淤的影响,表明废除生产堤使洪水提前进滩,与现状生产堤状态相比大大降低了河道洪水位;限制生产堤方案可以适当控制漫滩流量,扩大滩槽泥沙横向交换,改善滩区生产条件。为了维持黄河河槽活力,协调人河关系,抑制二级悬河发展,限制下游河道生产堤治理方案是比较适宜的。