加筋垫层对软土路基加固效果的多方案比较

为了更好地将土工合成材料加筋垫层应用于不同软土路基加固方案中，通过有限元数值计算程序建立了复合地基分析模型，并根据现场试验结果验证了其合理性；对比分析了不加固处理、仅加筋垫层处理、复合地基、加筋垫层联合复合地基４种不同加固方案作用下地基的潜在滑移面、稳定安全系数、水平位移、沉降和桩土应力比的变化规律。研究结果表明，对比不同的加固方案，加筋垫层的应力扩散作用和筋土之间的摩擦作用，能够限制地基土的侧向变形，有效提高路堤的整体稳定性，减小路基的沉降和桩土差异沉降，充分发挥桩的强度和刚度。     

大跨悬索桥地锚吊索设置方案分析

为确定地锚吊索数量、位置、受力及方向,依托在建虎跳峡金沙江大桥,建立基准、无吊索、单索系列、双索系列、三索系列、工程实施6类有限元模型。将基准模型分别与其他模型主缆节点坐标偏差进行对比,并比较不同模型的加劲梁端吊索拉力、加劲梁应力及支座反力。结果表明,相比工程实施模型,推荐的单索、双索、三索模型主缆线形均得到改善,更接近基准模型。文中方法可用于悬索桥地锚吊索的设计。     

西南山区交通工程弃渣的工程特性评价及其分类

山区交通工程弃渣力学参数的准确测定,一直是弃渣场边坡稳定性评价面临的基础科学问题。在山区交通工程弃渣场运行特点和弃渣固体废弃物特征认知的基础上,探讨弃渣取样和试验代表性问题的物理根源,依托实际工程累计数据尝试提出简单实用的弃渣工程特性评价和分类方法。结果表明:①常规交通工程弃渣的密度、颗粒分析和强度试验,由于弃渣的粒径范围差异大、颗粒空间分布不均、弃渣来源复杂等固体废弃物特征造成取样和试验代表性难题; 用多阶段坡角测量和颗粒分析试验代替传统的弃渣边坡试验,解决了试验和取样代表性难题。②利用弃渣粗细比可将弃渣分为细粒弃渣、混合型弃渣和粗粒弃渣。③根据弃渣粗细比、天然休止角和整形坡率,将西南山区交通工程弃渣分为细粒弃渣、混合型弃渣和粗粒弃渣等3类。细粒弃渣,弃渣粗细比小于0.3,天然休止角小于31.5°,整形坡率为1.00:2.00; 混合型弃渣,弃渣粗细比为0.3～1.0,天然休止角为31.5°～39.5°,整形坡率为1.00:2.00～1.00:1.50; 粗粒弃渣,弃渣粗细比大于1.0,天然休止角大于39.5°,整形坡率为1.00:1.50。④用多阶段坡角测量、颗粒分析试验和无黏性土边坡稳定性系数计算公式代替传统的弃渣边坡试验和稳定性系数计算方法,方法简单,结果保守,可以作为弃渣边坡稳定性评价和安全控制技术的有益补充。     

浅埋软岩公路隧道超前管棚支护机制与工程应用研究

根据弹性理论刚度等效方法,管棚可视作加劲肋,加固岩土视作各项同性板,将隧道拱顶局部范围的管棚和加固岩土整体视为弹性地基上四边受特定约束的各向异性板。基于传统的管棚弹性地基梁模型,建立管棚弹性地基各向异性板模型,将管棚的力学模型从一维拓展至二维,采用COMSOLPDE有限元法求解,并应用该模型分析甸头隧道管棚的作用机制。同时开展隧道室内物理模型试验,研究超前管棚作用机制,对比分析工程中常用的Φ76 mm和Φ108 mm两种管棚的支护效果,研究结果表明:(1)管棚的受力和变形主要集中在掌子面前6 m范围内,将Φ76 mm管棚调整为Φ108 mm管棚后,横向和轴向弯矩分别增大56.9%和5.5%,同时管棚最大挠度降低38%,表明管棚支护刚度越大,所需承担的隧道开挖过程中的上部荷载也越大,通过减少上部围岩的松弛变形和应力释放,有效控制围岩变形。(2)由于管棚弹性地基各向异性板模型是二维的,对比分析管棚模型的横向和轴向弯矩发现,Φ76 mm和Φ108 mm管棚的轴向弯矩分别为横向弯矩的13和20倍,说明管棚沿隧道轴向弯矩作用明显,与已有研究结论相符,但横向弯矩作用同样不可忽略。(3)室内模型试验表明,沿隧道横向,管棚和围岩共同形成一定厚度的环向承载结构,起到超前支护的作用,共同承担隧道开挖后上方围岩荷载;沿隧道轴向,管棚与初支结构形成系统进行承载,起到梁支撑的作用,有效控制上方围岩的松弛变形和应力释放,从而提高掌子面围岩的稳定性。应用上述研究成果,成功指导了云南大永高速公路大断面软岩公路隧道下穿既有公路工程,将Φ76 mm管棚方案调整为Φ108 mm管棚方案后,现场实测拱顶上方最大地表沉降值减少了38%,室内试验的减少值为37%,室内试验和现场监测分析结果进一步验证了该模型的可行性和合理性,保障了整个下穿施工过程的安全顺利。     

板底脱空状态下车辆荷载对双层配筋CRCP钢筋应力的影响

针对重载车辆密集道路容易出现的病害,本文依托武汉市"21号公路"工程项目,借助有限元建模分析软件ANSYS,采用敏感性分析方法,以板底脱空为前提,探究在重型车辆荷载作用下,道路结构的改变对双层连续配筋混凝土路面钢筋受力的影响。研究发现:板边脱空为最不利的脱空位置;双层连续配筋混凝土路面对于抵御较大面积的脱空病害有非常好的效果;上、下层钢筋受力呈现出不同的规律,上层钢筋受压应力作用,其应力大小主要影响因素为土基模量和脱空尺寸,下层钢筋受拉应力作用,其应力大小主要影响因素为基层模量和基层厚度。     

定性与定量相结合的李仙江大桥大里程岸边坡稳定性评价

拟建的李仙江大桥大里程岸坡问题相对突出,利用工程地质方法定性评价了该岸边坡的整体稳定性,在此基础上,利用极限平衡法计算评价了初始地形和开挖改变地形条件下该侧岸坡整体和局部(主塔上边坡和下边坡)稳定性。结果表明:①依据现场定性分析,大里程岸整体稳定,局部可见坍塌滑移;②自然地形下,边坡整体满足工程稳定,仅浅表层不满足工程稳定性要求。③改变地形下,主塔上部边坡部分前表层不满足工程稳定性。下边坡满足工程稳定性。④针对改变地形后的开挖边坡,建议坡面采取3 m×3 m,长度30 m的锚杆(索)不小于15排,锚固段深入强风化基岩不小于10 m。该大桥的桥址选址是适宜的,在采取工程措施加固的基础上可满足桥梁建设需要。     

昆安高速公路柔性基层沥青路面全寿命经济性能分析

采用全寿命周期成本经济分析(Life-Cycle-Cost-Analysis,简称LCCA)法对昆安高速公路第十三合同段优化前的半刚性沥青路面和优化后的柔性基层沥青路面这两种路面结构分别进行了全寿命经济性能分析,分析结果表明:柔性基层沥青路面结构的全寿命周期成本与成本-效益指标均大大优于传统的半刚性基层沥青路面结构,值得广泛推广.     

昆安高速公路柔性基层沥青路面全寿命经济性能分析

本文采用全寿命周期成本经济分析（Life—Cycle—Cost—Analysis，简称LCCA）法对昆安高速公路第十三合同段优化前的半刚性沥青路面和优化后的柔性基层沥青路面的路面结构分别进行了全寿命经济性能分析。分析结果表明：柔性基层沥青路面结构的全寿命周期成本与成本一效益指标均大大优于传统的半刚性基层沥青路面结构．值得广泛推广。     

基于离散元的顺倾节理岩质边坡破坏过程分析

为了研究含顺倾节理岩质边坡的破坏过程,以某露天矿西南区域边坡为研究对象,建立典型剖 面的数值模型,并通过室内试验标定边坡数值模型细观参数,监测数值边坡模型关键位置的速度、位移 和孔隙率,结合边坡内部的裂纹发育和力链分布情况,分析边坡的破坏过程特征。结果表明:基于离散 元的数值模拟试验和边坡数值模型均符合实际情况,具有可行性;边坡的破坏过程是在剪切应力和拉应 力作用下,顺倾节理处的力链由下至上逐渐断裂,随着断裂范围扩大,边坡发生加速滑动,具体表现为受 顺倾节理控制的前缘牵引式剪切 －张拉组合破坏;节理上部的“拱形”力链未被破坏,滑坡特征为沿节 理面和岩桥的整体滑动。