冲击压实技术在高填方路基施工中的应用

高填方路堤施工采用冲击压实技术不仅可明显改善填料的压实质量，而且由于冲击碾压后路堤产生压缩沉降，对减少路堤施工的工后沉降也有明显的效果。     

大厚度夯填黄土场地工后变形特性研究

以陕北某黄土沟壑区高填方黄土场地为例,利用多重监测手段对填方体进行了长期、连续的变形监测,利用监测成果分别研究了夯填黄土场地地表和深部的沉降变形及水平位移变形特性。对影响沉降变形的压缩层厚度因素及时间因素进行分析,建立多因素沉降变形回归模型,讨论了以沉降变形速率作为稳定标准,不同填方厚度条件下的填方体沉降变形稳定时间。分析表明：分层强夯回填黄土场地的最终工后沉降量约为压缩层厚度的1.29‰,填方体的地表水平位移量较沉降变形量小,地表水平位移变形在方向上指向填方体临空面方向或填土厚度较大部位方向;在深层变形特性上,填方体表现出表层回弹、深部压缩的变形特性,填方体的深层水平位移表现出呈随深度减小的趋势。     

基于离心模型试验的黄土高填方沉降影响因素分析

使用复合型岩土离心试验机进行黄土高填方地基沉降模型试验,模拟沟谷地形中填筑体施工期和工后沉降过程,并系统研究黄土高填方沉降的影响因素。试验成果表明:施工速率、填方高度、沟谷形状、填筑压实度、时间等因素对填筑体沉降均存在影响。黄土高填方沉降主要发生在施工期,工后沉降所占比例较小。工后沉降随填方高度、时间对数均呈线性增长,工后沉降速率随时间呈指数衰减趋势。与开阔"U"型沟谷相比,狭窄"V"型沟谷地形对填方体有明显变形约束作用,沉降量小,稳定时间短。提高压实度、减小施工速率、控制填方高度均可减小填筑体沉降量,但提高压实度对大厚度填筑体的沉降控制作用更为显著,施工速率改变则对施工期沉降产生更直接的影响,填方高度与长期工后沉降量正相关关系则相对较为稳定。     

冲击压实技术在高速公路高填方路基中的应用研究

基于冲击压路机在含石量很高(60%～70%)的土石混填高填方路基施工中的应用实践,对路堤的沉降变形、干密度、孔隙比以及影响深度进行试验研究。阐述高含石量土石混合料的特性、土石混填路基施工工艺及质量评价控制指标,进一步分析高含石量土石混填料在冲击压路机冲击碾压作用下压实的工作特性和作用机制。研究结果表明,冲击压实技术用于土石填方高路堤的压实施工不仅可明显改善填料的压实质量,而且由于冲击碾压后路堤产生压缩沉降,对减少路堤施工的工后沉降也有明显的效果。     

黄土填料高填方路堤沉降计算方法及填料压缩特性研究

为探究山西黄土地区黄土填料高填方路堤沉降的准确计算方法,以山西某黄土填料高填方路堤为实例,通过人工挖取土样,进行室内试验,研究黄土填料的压缩变形系数与含水量、孔隙率的关系。分析压缩模量与各级压力的Es-P关系曲线,推导出一种基于幂函数拟合Es-P曲线的改进分层总和法的计算方法,同时结合有限元计算和现场观测值进行比较、分析。结果表明:黄土填料的含水量和孔隙率对路堤压缩变形量有很大影响,压缩变形系数随含水量增大而增加,随孔隙率的增大反而减小。基于幂函数拟合的改进分层总和法合理、可靠,符合实测结果。     

改进的分层总和法在黄土地区高填方地基沉降变形中的应用研究

黄土高填方沉降变形控制是工程建设的重点和难点。通过室内侧限压缩试验和加湿试验,总结了重塑黄土在自重应力和含水率变化下的变形特征。基于分层总和法的思想,引入了Gunary模型和割线模量法,将黄土高填方地基的沉降分为荷载引起的施工沉降和含水率变化引起的施工后沉降,并提出了黄土高填方地基沉降变形的计算方法。结合实际工程背景,预测了高填方工程的沉降变形。结果表明：黄土高填方沉降的主要来源是施工期荷载引起的沉降;随着填土高度的增加,工后沉降占总沉降的比例逐渐增大;在最优含水率条件下,当施工期压实度达到95%以上时即可完成土的排气固结,施工后期为土的排水固结;压实度的控制对高填方工程至关重要;该研究成果丰富了黄土高填方地基沉降变形的计算理论,为黄土高填方工后沉降和湿陷性沉降的研究提供了理论依据,并对黄土高填方工程的施工及工后沉降控制具有一定的参考价值。     

冲击压实技术在高速公路路基施工中的应用与研究

基于冲击压路机在含石量很高（60％-70％）的土石混填高填方路基施工中的应用实践,对路堤的沉降变形、干密度、孔隙比以及影响深度进行试验研究。阐述高含量土石混合料的特性、土石混填路基施工工艺及质量评价控制指标,进一步分析高含石量土石混合料在冲击压路机冲击碾压作用下压实的工作特性和作用机制。研究结果表明,冲击压实技术用于高填方高路堤的压实施工不仅可明显改善填料的压实质量,而且由于冲击碾压后路堤产生压缩沉降,对减少路堤施工后的沉降也有明显的效果。     

黄土高填方沉降规律分析及工后沉降反演预测

 为了揭示黄土高填方的沉降规律,并预测其工后沉降,对某高填方的监测成果进行分析,将FEM数值计算与分层迭代反演方法结合,对高填方的工后沉降进行反演预测。分析结果表明：填方体自身沉降占总沉降的63%而原地基沉降占37%,施工期产生沉降的主要原因是非饱和土孔隙气压密及排气固结,原地基和填方厚度的不均匀是地表差异沉降的主要原因。分层迭代反演法与FEM结合能更精确的反映施工加载对填土形变参数的影响,采用反演参数预测沉降值与现有实测数据吻合较好。     

冲击碾压技术在高填方场地形成工程中的应用

以某高填方场地形成工程为例,对高填方场地填筑压实的特点以及冲击碾压技术进行说明。进行现场冲击碾压填筑试验,对虚铺厚度、碾压遍数与沉降量和压实度之间的关系进行分析研究。基于试验结果确定填筑体分层回填冲击碾压施工方案,检测结果表明,分层冲击碾压处理后,填筑地基的压实度、承载力均满足设计要求。     

黄土丘陵沟壑区压实回填土地基沉降计算方法

沟谷型黄土高填方工程地基沉降控制问题既是重点也是难点,针对黄土丘陵沟壑区压实回填土地基沉降计算方法研究较少。通过室内人工配制试样与回填场地原位探井取样开展了一系列室内高、中、低压侧限压缩固结试验,探究了压实回填土的变形特性,基于割线模量法与分层总和法研究路径的不同提出了一种改进的沉降计算方法,对比分析了填筑体在不同计算方法下的最终沉降量差异。试验结果发现,采用基于Gunary模型非线性垂直压应力-压应变关系表示的割线模量法,计算所得的最终沉降量数值比分层总和法计算值偏小,两者偏差在4.8%之内。压实回填试验场地的实测压实度基本稳定在(70±5)%,通过提出的计算方法预测回填场地33 m深填方填筑体在水环境未变化时产生的总压缩固结沉降变形量为1523.2 mm,填方区的地基沉降量非常大,填方区的基础设施建设应在地基充分固结变形稳定后,同时,高填方施工应严格控制压实度,努力提升施工质量。该计算方法是对割线模量法沉降计算体系的有益补充,其计算结果可供实际工程建设参考。     

强夯压实黄土路基的现场试验研究

介绍了强夯压实黄土地基及路堤的现场试验方法 ;结合大量的现场试验结果 ,探讨了强夯压实施工工艺、路堤填方合理分层厚度、压实质量控制与检测技术 ,以及强夯压实施工的经济性等问题 ;提出了强夯压实施工的适用条件和范围 .试验段工后观测及工程应用表明 ,强夯压实黄土路基技术在公路工程中具有实用性 .     

降雨对沟谷状黄土高填方地基增湿影响研究

研究高填方地基在降雨条件下的入渗规律和增湿变形问题,对黄土沟壑区高填方的工后沉降形成机制探索和防排水设计具有重要意义。以某黄土高填方工程为背景,开展了填方区原位沉降监测和非饱和土的水–力特性室内试验,并基于流–固耦合数值方法,研究了不同降雨类型和不同压实度下高填方地基的入渗规律和增湿变形特性。结果表明:①黄土高填方地基因压实度不均和降雨类型差异,降雨影响深度为地表下2.0～7.0 m;②强降雨(暴雨、大雨)引起的增湿变形比为1.6%,大于中雨的1.2%和小雨的0.3%,不同压实度下(λ为0.88,0.93,0.98)强降雨引起的填方体增湿变形比分别为1.8%,1.5%,1.3%,采取适当的防排水措施对减小高填方地基增湿沉降的具有重要意义;③强降雨会引起填挖方交界面处产生过量的差异增湿沉降和剪切应变突变,这是导致填挖方交界处出现开裂和水毁的主要根源。     

黄土高填方地基沉降变形规律及影响因素分析

为了研究不同侧向约束条件下黄土高填方地基的沉降变形规律及其影响因素,采用有限元软件PLAXIS3D建立了平填型填方地基、贴坡型填方地基以及沟谷型填方地基的数值模型,对高填方地基工后沉降变形规律进行了归纳,并通过灵敏度分析法对黄土高填方地基沉降变形的影响因素进行了敏感性分析; 通过与文献的理论计算结果对比,证明了数值模型的有效性。研究结果表明:不同的侧向约束条件对高填方地基的沉降变形有显著的影响; 侧向约束越强,高填方沉降变形越小,反之亦然,其中平填型填方地基的沉降变形最大,贴坡型填方地基次之,沟谷型填方地基的沉降变形最小,且地形对称分布的沟谷型填方地基变形控制效果优于非对称地形; 随着填土高度和填筑速度的增加,填方地基的工后沉降也会增加; 提高填土的压实度可以显著减小沉降,但改变原位地基处理厚度和沟谷底部宽度对沉降变形的影响相对较小。     

黄土填方地基工后沉降预测方法研究

为解决陕北黄土丘陵沟壑区建设用地短缺的问题,当地一般采取挖填方的办法。而工后沉降是评判黄土填方地基稳定性的重要指标。通过室内试验分析,得到压实黄土的应力-应变关系为幂函数型,应变-时间关系为双曲线型,并结合分层总和法,获得了延安压实黄土经验蠕变方程,并通过现场监测数据验证,拟合效果较好。运用此方程对不同压实系数、不同填方厚度的黄土填方地基工后沉降量进行了预测研究,并以此为基础提出了一定厚度内黄土填方地基稳定性评判标准。     

综合管廊穿越黄土挖填方场地受力变形状态研究

以黄土高填方场地中的现浇综合管廊为原型,通过物理模型试验研究综合管廊在黄土挖填结合部位的受力与变形状态。采用石膏与铝棒材料制作1∶20的缩尺综合管廊模型,并模拟出黄土填方场地中挖填结合部位的阶梯状接坡结构。通过特制的沉降装置模拟填方场地工后沉降的发展,全程监测综合管廊的竖向变形、纵筋应变以及地基土压力变化。揭示了综合管廊在填方场地工后沉降发展过程中的受力规律与变形破坏特征。试验结果表明,随着填方区土体沉降量的增大,综合管廊与底部土体接触状态变化是导致综合管廊在挖填结合区内侧壁拉-剪裂缝的重要原因,并且综合管廊剧烈变形的范围由挖填结合区向填方区有明显的扩展。研究成果可为实际工程中综合管廊的设计和变形控制提供参考。     

滨河西路南延道路工程填方路堤专项方案

介绍了太原市滨河西路南延道路工程填方路堤专项方案的编制依据,主要从测量放样、基底压实、填料选择、摊铺及碾压等方面,阐述了填方路堤的施工要点,并对匝道进行了压实度检验及沉降位移观测,以确保路基填方的质量。     

几种黄土高填方路堤沉降预测模型的对比研究

以山西省太原市太行路工程阎家峰路段填方路堤为依托,采用分层沉降仪观测填方路堤沉降,对黄土地区高填方路堤沉降规律进行研究。根据沉降实测数据,分别建立了泊松、双曲线、乘幂、指数和对数5种预测模型,并将5种模型的预测值与实测值进行比较。结果表明,5种模型均对短期沉降实测数据拟合程度较高,且泊松模型和指数模型的预测精度较高,但对于长期沉降预测均存在缺陷。在此基础上,建立了泊松和指数模型的组合模型,能够较好地预测长期沉降。由此得出本路堤工后沉降在接近2年的时间内基本完成。     

高应力下重塑黄土蠕变特性试验

以延安地区黄土高填方填筑体为研究对象,进行了控制含水率和压实度的高压固结蠕变试验。分析了初始含水率、压实度、固结压力等因素对重塑黄土蠕变特性的影响。使用对数函数对试验结果进行拟合,得到了适合描述延安地区黄土高填方填筑体工后沉降的蠕变模型。试验结果表明:减小初始含水率或增大压实度,能在一定程度上降低土体的蠕变量,从而更好地控制高填方工程的工后沉降。固结压力越大,试样达到稳定所需的时间越长,最大固结压力(2 400 kPa)时,蠕变稳定时间是低固结压力(100 kPa)时蠕变稳定时间的4倍左右。该本构模型能够较好地反映出延安地区黄土高填方填筑体的蠕变特性。     

斜坡高填方路堤变形特性试验研究

高填方路堤由于其填方量大、自重大、填料不均等易产生较大的沉降和不均匀沉降,严重影响行车安全。文章以高填方路堤铁路站场为项目背景,通过对高填方路堤的现场试验研究,获取填方路堤的水平位移和沉降变形以及土体应力数据,并结合GEO Studio数值模拟软件,分析了高填方路堤在自重、上部荷载及百年洪水位等因素作用下的水平位移和沉降分布规律,两者结果吻合较好,可为站场后期运营提供可靠依据。     

丘陵地区高填方土石混填路堤压实控制研究

探讨了丘陵地区高填方土石混填路堤的压实质量控制技术,通过现场试验研究碾压遍数与压实度、碾压沉降量的关系,最后提出采用压实度、碾压沉降量、碾压遍数作为控制压实质量的手段。