重交通荷载作用下港区地基工作区深度研究

基于重交通荷载作用下港口地基工作区深度现场试验,采用有限差分软件FLAC3D建立重交通荷载作用下港口地基的数值模型。通过现场试验监测结果验证了数值模型的合理性,并对重交通荷载作用下港区地基工作机制进行深入研究。最后,针对港区地基设计计算中砂垫层厚度、接地面积和轮压等重要参数进行系统分析。研究结果表明:重交通荷载作用下,港区地基附加应力与自重应力比等于0.2和0.1的深度分别约为1.63和2.03 m;竖向应变在淤泥质黏土层顶部最大;侧向位移沿深度和水平方向呈先增大后减小;随着砂垫层厚度的增加,地基中的最大竖向应变和最大侧向位移逐渐减小,当砂垫层厚度为1.25 m时,地基工作区深度恰好位于砂垫层底部;随着接地面积和轮压的增大,地基工作区深度和地基中的最大竖向应变和最大侧向位移均逐渐增大。     

施工环境温度对水泥混凝土路面早期应力强度比影响研究

针对水泥混凝土面层强度形成阶段的早期开裂问题,基于HIPERPAV软件,选择在0:00,4:00,8:00,12:00,16:00和20:00 6个时段铺筑混凝土面层,分别测算铺筑72h内相应的施工环境温度对面层弯拉强度和最大应力的影响。结果表明:16:00铺筑的面层10h后强度开始形成,而对于4:00铺筑的面层,这一时间则是19h。面层铺筑后的13~24h是早期开裂的风险高发期,该时段内混凝土强度仍较低,若此时混凝土水化热和环境温度均较高,则结构应力迅速增长,路面随时面临早期开裂风险。因此,面层铺筑时间应避开20:00左右,考虑到白天施工方便等原因,面层的施工时间可选择在16:00之前。若需夜间施工,应选择在22:00以后。     

应力吸收层沥青混合料的半圆弯拉试验参数

针对应力吸收层组成材料及结构受力的特殊性,探索一种与之相匹配的低温抗裂性能的评价方法具有重要意义。在比较分析已有的沥青混合料低温抗裂试验方法的基础上,得出半圆弯拉试验方法用于评价应力吸收层混合料低温性能的合理性及优越性。采用三维有限元方法,建立带缺口的半圆弯拉试验模型,进行各试验参数下的应力分析。结果表明:试件的最佳厚度为50mm,底部拉应力基本上趋于稳定,受外部影响不大;随缺口宽度的增加,缺口处底部拉应力逐渐减少,基本上成线性关系,缺口宽度的最佳尺寸1.5mm;随缺口深度的增加,缺口处底部拉应力逐渐增大,在小于20mm时成线性增加,支座间距宜为0.8倍试件直径。     

深埋软岩隧道不同施工工法力学效应分析

针对穿越软岩地段深埋隧道施工易坍塌的状况,在支护结构类型和参数一致的情况下,采用有限差分程序FLAC3D分别对四种工法(全断面法、台阶法、预留核心土法以及单侧壁导坑法)下隧道的掘进过程进行了三维数值模拟.分析了洞周围岩和支护结构在各种工法下的力学响应规律,并重点探讨了洞周围岩特征点位移、掌子面稳定性以及支护结构受力等效应.根据计算结果对上述四种工法进行了优选,并得出以下结论:从围岩变形及受力方面分析,单侧壁导坑法最优;预留核心土法更适合于深埋软岩隧道的施工;高应力大变形条件下,仰拱处变形应作为围岩稳定判据的关键因素之一;深埋隧道开挖过程中,竖向应力对支护结构影响较强,水平应力对支护结构影响较弱.     

吹填土真空预压过程中夹砂层的作用机理

采用有限差分软件FLAC3D对吹填土中设置夹砂层进行数值模拟,研究了夹砂层对吹填土固结沉降的作用机理,结果表明夹砂层在吹填土中形成了水平向排水通道,可以提高吹填土在真空预压时的固结速度,增加固结沉降量,同时提出在夹砂层上下表面设置土工布的处理方法,有助于夹砂层在吹填土中的稳定成形,并起到限制吹填土不均匀沉降的作用。     

交通荷载作用下高填方涵洞动力响应研究

通过建立高填方路堤下拱涵数值模型,对拱涵修筑和路堤填筑过程进行了模拟.在道路顶面沿纵向施加循环交通荷载,探究拱涵在交通荷载作用下的受力与变形的动力响应.着重论述了荷载循环次数、荷载大小以及行车速度对拱涵动力响应的影响.结果表明:在交通荷载作用下,拱圈结构受力较大,为拱涵最薄弱的位置;当荷载循环次数大于8次时,路面沉降与涵顶垂直土压力趋于稳定;涵顶土压力随交通荷载的增大而逐渐增加;行车速度对涵顶垂直土压力和基底土压力影响较小.     

隧道洞口段不同围岩刚度下管棚的支护效果分析

以某高速公路隧道为例,采用FLAC3D有限差分程序建立考虑管棚预加固效应的三维数值仿真模型,对隧道洞口段不同围岩刚度下管棚支护体系对地层稳定的控制效果进行模拟分析.结果表明:管棚可以起到较好的荷载传递作用,有效控制开挖释放荷载引起的地层位移;土体刚度越大,地层沉降越小,管棚与土体之间的刚度比就越小,管棚的骨架作用随之逐渐减弱,相应地管棚对地层沉降的控制程度也逐渐降低.     

养护剂对道路混凝土早期开裂的影响

针对道路混凝土早期开裂现象,设计蒸发率、早期开裂试验对3种养生剂进行比较,研究养生剂对混凝土硬化阶段水分散失和早期裂缝形成的影响.研究表明:养生剂对混凝土不但起到了保湿作用,还缩短了其水分散失的时间进程,对混凝土裂缝的数量、长度和宽度均有明显的抑制作用.     

黄土地区高速公路涵洞病害调查及分析

黄土地区高速公路涵洞病害时有发生,为此本文对山西省内数条高速公路涵洞病害进行了实地调研,归纳和总结了涵洞病害类型及影响,探讨了黄土地区涵洞病害的基本特征,并结合黄土地区特有的地质特征以及设计、施工等因素对病害成因进行了分析,认为黄土地区高速公路涵洞在设计时要充分考虑其地质环境及受力状况,使涵洞选型、选址以及受力计算更加合理;在施工过程中则要严格控制工序,确保施工质量。本次调研结果可进一步加深对黄土地区涵洞病害的认识,得出病害形成机理和发展规律,对今后黄土地区高速公路涵洞的设计施工具有重要的指导意义。     

水泥土桩加固不同干密度液化土孔隙水压力分析

该文通过室内模拟地震荷载,对水泥土桩加固不同干密度液化土进行振动台试验,得出不同干密度条件的未加固或加固地基土在相同埋深处的孔隙水压力变化规律,探讨水泥土桩在不同干密度条件下抗液化效果,揭示出水泥土桩加固液化土复合地基的排水效果不明显,抗液化性能不佳,提示在工程应用中要慎重选择。