塑料排水板法在海域软土路基拓宽工程中的应用

本文以温州七七省道延伸线工程为依托,通过监测海域深厚软基拓宽路段的表层沉降、水平位移以及孔隙水压力,分析拓宽路基的变形特性,分析新路基的填筑对于老海堤变形产生的影响,分析新路基填筑过程中路基的变形规律,说明塑料排水板在处理海域深厚软基拓宽工程时存在的问题,提出路基加固方案,为以后海域路基拓宽[1]工程提供积极的指导。     

滨海软基段公路管廊路基工后沉降特性研究

为了揭示软基段公路管廊路基工后的沉降特性,以滨海软基段某公路管廊路基为研究对象,利用ＦＬＡＣ3Ｄ有限差分软件分别对填土荷载作用下、不同管廊位置、不同路基高度下和土工格栅工况下的管廊路基的沉降特性进行分析。结果表明:荷载作用下,软基段既有管廊路基中,其沉降主要由施工期间路基填筑引起,管廊与周围土体差异沉降随着时间不断加剧,造成路面变坡率突变,与无管廊软土路基相比,将会扩大3倍左右;管廊位于路中、路肩、坡脚处对路基差异沉降的影响依次减小,当其位于坡脚时工后会产生3％左右的倾斜,对工程防水和变形缝设置提出了更高要求;土工格栅对于降低整体工后沉降具有一定的控制作用,但影响有限,在管廊路基中,减小的工后沉降量约占总体工后沉降的4％。     

深厚软基抛石挤淤加固机理数值模拟研究

抛石挤淤法在沿海高等级公路地基处理中广泛应用,但对加固机理研究较少,通过建立弹塑性有限元力学模型,对抛石挤淤处理的路基应力变形性状进行了分析。计算结果表明:①抛石挤淤处理后的地基能有效提高地基的模量,减小路基沉降和地基浅部水平位移,加速地基孔隙水压力的消散,因此抛石挤淤的加固机理在于人工硬壳层效应和加速排水固结效应;②抛石挤淤体厚度越大,路基沉降越小,而抛石挤淤体模量和宽度对路基沉降的影响较小,因此施工时应采取有效工程措施增大抛石的沉底深度;③填筑速率越大,路基工后沉降越大,预压期越短,路基沉降越大,因此施工时应严格控制施工速度,并保证足够的预压期使路基沉降满足工程要求。深入了解抛石挤淤的加固机理、应力变形性状和影响因素,有助于为设计和施工提供参考和指导。     

Ｓｅｔｔｌｅ3Ｄ软件在黄土公路路基变形分析中的应用

公路填筑过程路基沉降和工后沉降,将直接影响公路建设质量和后期的维护费用。为了探明黄土路基的变形机理,运用Ｓｅｔｔｌｅ3Ｄ软件,模拟天然和降雨情况下,对黄土路基不同填筑阶段的沉降进行数值分析,以便获得黄土公路路基填筑时期的变形规律。研究结果表明:沉降整体呈“浴缸”状,路基中心位置沉降量最大,沿中心线向两边沉降逐渐减小;沉降量随着深度的增加而减小,持力层表面的沉降量最大。各填筑阶段之间的沉降量呈非线性减小并最终趋于稳定;同一阶段下原状黄土的沉降量大于压实黄土的沉降量。降雨能够明显增加原状黄土路基的沉降量,而对压实黄土沉降量的增大效果不明显,因此施工过程中控制路基压实质量和采取合理的路基防水排水措施显得非常重要。     

高速公路单侧拓宽的高路堤变形规律分析

高速公路进行高填路堤拓宽时,新老路基结合部会出现差异沉降、路面裂缝等病害。为掌握差异沉降的规律,基于D-P本构模型,采用有限元法分析了新路堤作为附拓荷载对老路堤及地基变形的影响,并将有限元数值模拟计算结果与现场监测数据资料展开对比。分析表明,拓宽路堤的填筑将会引起老路不同位置的过大附加差异沉降,老路堤靠近中心线附近出现略微向上和向内的位移;老路肩有较大的水平位移指向道路外侧;新路堤靠近坡角处出现较大的水平位移并指向道路内侧,最大沉降位置出现在拓宽后路基表面的中心处,并逐渐向外移动。     

EPS材料的特性及其在路桥工程中的应用

聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）作为一种超轻质材料,不仅具有耐水、不易老化、耐腐蚀、自立性强等特点,而且具有一定的强度和稳定性。由于其独特的特点,已经在土木工程领域有了较为广泛的应用。该文在分析EPS性能的基础上,介绍了EPS在路桥工程中的应用。分析表明：EPS用来填筑路堤可大大减小对地基的压力,其沉降、变形皆小,稳定性好;EPS填料用在桥台软基路堤中可以很好地解决桥头跳车问题;在公路加宽拼接中,EPS填料能够控制新旧路基荷载产生的不均匀沉降,既可以减小拼接部分路基的沉降量又可以减小拼接部分对老路基的影响。     

管桩处治高速公路路基拓宽的数值分析

为揭示拓宽路基下管桩处治技术缓解软土地基沉降的效果和管桩复合地基相关因素对处治效 果的影响,应用数值分析方法系统研究了管桩复合地基的变形性状,并对各因素的处治效果进行对比分 析。研究结果表明:管桩处理能够有效控制软土地基的沉降,进而减小路基顶面的不均匀沉降;路基和 地基的沉降量对管桩桩长和桩间距的变化比较敏感,桩体长度越大缓解沉降的效果越明显,适中的桩体 间距才能更好地减少沉降,而桩模量、垫层模量和格栅模量的变化对地基沉降量影响很小。     

高速铁路软土路基沉降试验研究

高速铁路无砟轨道的高平顺性对路基的工后沉降提出严格要求,在软土地基上修筑无砟轨道路基需要对地基进行有效加固。对原京沪高铁昆山路基试验段进行重新堆载预压,通过路基顶面及路基底面沉降观测,对浆喷桩、粉喷桩、塑料排水板真空预压及砂桩四种软基加固效果进行分析及工后沉降预测。得出路基本体的竖向变形较小,工后沉降主要有地基沉降引起;复合地基的加固效果要好于排水固结法;复合地基中加固效果优劣排序为砂桩、浆喷桩、粉喷桩;四种加固方法的工后沉降均满足铺设无砟轨道的要求等结论。为高速铁路路基设计及施工提供一定的借鉴作用。     

软弱地基不同置换深度及宽度对堤防应力变形及稳定性影响研究

软弱地基对堤防稳定性有很大影响。本文采用数值计算方法分析了不同置换深度、不同的坡脚外置换宽度对堤防应力变形及稳定性影响规律。结果表明,当软土厚度一定时,随着置换厚度增大,新填筑堤防地基表面沉降减小,安全系数有所增大;当置换厚度一定时,增大堤脚外地基置换宽度对加固区堤身及地基变形影响不大,但对稳定性影响较大;置换深度越小,堤脚外加固宽度就越大。其成果对软基置换设计具有一定指导意义。     

软岩填筑路基在外部因素影响下沉降变形作用机理分析

在修建穿山掘岭的高速公路过程中,遇到大量软岩路基,因此,对软岩路基的研究尤为重要。本文通过Plaxis软件,建立数值模型,分析不同施工进度和不同上部荷载作用下的路基沉降变形,结果表明:随着填土高度的增加,沉降变形由线性增加逐渐转为非线性增加,顶部土体在重力作用下向下挤压,路堤底部出现拉应力;随着荷载增大,最终沉降值出现均匀增大,但当外载荷达到土体极限承载能力时,沉降幅度会突然增大。在实际工程中,应减小每层填筑高度,且控制上部荷载小于填料承载能力。     

桩承式复合路基填筑期沉降的因素敏感性分析

在高速公路改扩建工程中,为了减少软土地基上新老路基的沉降差异和桥头跳车等病害的发生,通常采用复合地基进行软基处理。通过灰关联熵法分析了各因素对路基填筑期沉降的影响程度,对复合地基处理下软土路基沉降的敏感性进行分析。研究结果表明,各因素对复合地基处理下软土路基填筑期沉降的敏感性从大到小依次为：地表硬层厚度、路堤填筑高度、地表压缩模量、软土层压缩模量和路堤顶处理宽度、软土深度、填筑时间、软土层厚度。路基填筑期沉降是高速公路最终沉降量的重要组成,其影响因素很多,研究各因素对复合地基处理下软土路基沉降的敏感性,对于软基处理施工设计和施工期的监控有重要的指导意义。     

高速公路软土路基沉降及处治数值分析

基于土体固结理论,采用ABAQUS有限元软件对某跨越软土地区的新建高速公路路基沉降量及差异沉降进行分析,并对该工程中采用粉喷桩加固软土地基的处治效果进行了验算。数值模拟计算表明:未经处治的软土地基,随着路堤与路面结构逐渐修筑完成,路基的沉降量随着填土的增加逐渐增加,且初始沉降速率大于后期沉降速率,该路面竣工15 a后,路面表面的差异沉降达到2.2 cm,需对软土地基进行处治以满足道路后期使用性能;在软土地基中采用竖向粉喷桩进行地基加固后,路表面各点的沉降量显著降低,各点处的差异沉降量极小,几乎可忽略不计,表明增设粉喷桩群后,软土地基的强度与刚度得到了显著的提高,有效控制了路基的差异沉降。     

非饱和路基粘土强度与变形特性的三轴试验研究

压实的路基填土一般处于非饱和状态。然而目前路基设计方法一般是基于经典的饱和土理论,没有反映出路基土的本质。为了模拟路基边坡的慢速失稳破坏,进行了不同围压下控制吸力的固结排水三轴试验,研究了非饱和路基粘土的强度与变形特性。结果表明:非饱和路基粘土的应力~应变曲线均有明显的峰值,变形模量和偏应力峰值均随吸力的增加而增大,峰值过后呈现出明显的应变软化现象;相同吸力下,围压越大,偏应力峰值越高;不同吸力下,随着吸力的增加,表观粘聚力逐渐增大,但是这种增大关系是非线性的,而有效内摩擦角有所减小,但变化不大;非饱和路基粘土试样在剪切过程中一般表现为剪缩。     

大尺寸三角形基坑变形特性的现场试验研究

依托上海软黏土地层的某大尺寸三角形深基坑工程,通过开展现场试验,对基坑施工过程中的地下连续墙的侧向变形、地表沉降进行了监测,并对监测数据进行了系统分析。监测结果分析表明:不同于矩形基坑,大尺寸三角形基坑连续墙顶部的水平位移约为其最大水平位移的４０％ ～７０％;深基坑开挖结束后,拆除混凝土支撑产生的附加水平位移约为基坑开挖引起的墙体水平位移的３０％ ～４０％;三角形深基坑开挖引起的最大连续墙水平位移介于０．０５％Ｈ～０．３５％Ｈ（开挖深度）之间,大于矩形和圆形深基坑引起的连续墙变形。这主要是因为三角形基坑的内支撑不能同时垂直于支撑两端的地下连续墙。深基坑的端部约束效应导致地下连续墙呈现出明显的三维变形特性,基坑中部墙体的水平位移明显大于两端位移。     

基于路基面不均匀变形的路堤地基差异沉降限值研究

根据路堤地基差异沉降的特性,建立了错台式和渐变式路堤地基差异沉降计算模型。运用有限元计算方法,对路堤地基差异沉降引起的路基面变形规律进行了讨论,并对有限元计算结果的可靠性进行了土工离心模型试验的验证。提出了基于路基面不均匀变形限值的地基差异沉降控制标准。分析表明：地基差异沉降限值受路堤高度、地基差异沉降渐变段长度影响;随着路堤高度的增加或地基差异沉降渐变段长度的加大,地基差异沉降限值均呈增大趋势。     

长短桩布桩方式对复合地基沉降变形影响研究

针对蒙华铁路岳阳段软土和松软土地基问题,为了有效控制地基沉降,提出了采用分离式布桩和交叉式布桩的长短桩复合地基加固方案。基于离散元颗粒流仿真技术分析两种布桩形式、不同桩间距对软土地基沉降的影响规律和机理,提出合理的加固方案并通过现场测试验证。研究表明：① 分离式布桩和交叉布桩下,复合地基最大沉降位移/桩体最大沉降位移均与桩间距均呈指数函数分布;② 分离式布桩复合地基最大沉降位移出现在地基面上两种桩型的衔接处,桩体最大沉降位移出现在两种桩型衔接处的多向搅拌桩桩顶位置。③ 交叉式布桩复合地基最大沉降位移出现在地基面上的线路中心线处,桩体最大沉降位移出现在加固地基顶面中线附近的多向搅拌桩桩顶。④相同桩间距条件下,分离式布桩复合地基沉降和路基面宽度范围内地基的不均匀沉降量明显小于交叉式布桩复合地基。     

真空预压加固高速公路高填方路基

用真空预压法加固某高速公路高填方路堤软土地基的现场试验结果表明，该法加固效果明显，与堆载预压法相比，采用真空预压法的工期短、地基土强度增长快、路基沉降量小且稳定。     

某路基土非饱和固结试验及研究

路基土在非饱和条件下的强度特性研究对路基设计与施工具有较大的指导意义。为研究某路基土在不同干湿状态下的非饱和变形及强度特性,该文通过非饱和吸力控制及固结压缩试验研究了某路基土重塑样的非饱和性能。试验结果表明该路基土饱和膨胀变形很小;通过气相法对土样进行吸力控制得到不同吸力控制条件下土样的体变特征,土样随着吸力的增大孔隙比减小;基于非饱和压缩固结试验的到了不同吸力状态下土样的屈服应力,随着吸力从0增大到110 MPa 土的屈服应力从200 kPa增大到1．05 MPa;通过经典模型对实验结果进行了验证,结果表明本文非饱和路基土的压缩固结试验结果能通过Alonso等在1990年提出的非饱和土BBM模型来描述。     

冻融对压实黄土工程地质特性影响的试验研究

季节冻土区黄土路基经常遭受强烈的冻融循环作用,使得路基土体的水分重新分布、密度发生变化,严重的会导致路基发生较大变形而破坏,造成一定的经济损失和安全隐患。通过补水条件下的压实黄土冻融循环试验,研究冻融循环作用对压实黄土的水分分布、变形和干密度等工程地质特性的影响。试验结果表明:反复的冻融循环作用使得土样含水率增加,从底板到顶板土样含水率逐渐递增,且含水率增加幅度随冻融次数的增加而增加;土样在冻融循环初期冻胀变形大于融沉变形,总体变形显著增加,经过一定冻融循环次数后土样总体变形趋于稳定,冻融循环后期土样出现较小的沉降变形;冻融循环使得土样的干密度逐渐减小,冻融循环次数越多,其干密度减小幅度越大。研究成果对压实黄土路基病害形成机理及防治措施研究具有重要的科学意义。