某铁路黄土路堤基床填料状态测试及加固措施研究

针对某铁路黄土路堤基床填料状态测试,结合《铁路路基设计规范》(TB10001-2005)规定,提出了黄土路堤基床病害防治及整治措施,为黄土路堤基床路基加固、运营管理乃至未来在黄土地区新建铁路路基设计、施工等提供依据.     

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。     

水泥土搅拌桩加固黄土路基稳定性研究

针对黄土地区降雨入渗条件下路基稳定性问题,采用水泥土搅拌桩作为地基加固处理方法加固黄土路基。以黄土的基础土工试验和不同掺入量的粉煤灰、煤矸石改性水泥土的无侧限抗压强度测试结果作为依据,根据摩尔库伦理论和降雨入渗条件下路基的荷载-沉降原理,采用有限元分析软件ABAQUS构建降雨入渗条件下水泥土搅拌桩处理的路基模型,结合数值模拟结果,分析了水泥土搅拌桩加固黄土路基在不同的降雨时长、降雨强度和桩体弹性模量下黄土路基的荷载-沉降变化规律,讨论了黄土路基的承载特性,探索了降雨入渗对黄土路基稳定性的影响。研究结果表明：水泥土搅拌桩在降雨入渗条件下对黄土路基竖向有着明显的加强作用,路基坡脚的位移会随着降雨强度的增大及降雨时长的增长而增大;在降雨强度为2 mm/h、降雨时长为18 h的条件下,路面沉降随着桩体弹性模量的增大而减小;桩体的弹性模量为300 MPa时,水泥土搅拌桩对黄土路基的加固效果最佳。     

预冷土对青藏铁路路基温度场演变的影响

针对青藏铁路多年冻土地区的路基稳定问题，提出了施工前预冷路堤土的思路，并建立了用于试验路段的分析模型．分析表明：路基施工完成后的前3a是温度场剧烈变化的阶段，也是路基容易出现破坏的时期；预冷路堤土对这段时间路基温度场的演变影响十分显．采用-1℃预冷施工后，前3a路基下多年冻土的上限迅速上移，与天然上限相比提高5～8m；和普通方法相比，路基中融化夹层的消失时间提前10a以上，有效地维护了路基的长期稳定．     

环向加筋碎石桩复合地基路堤稳定性分析

环向加筋碎石桩复合地基在加固软基工程中得到了广泛应用,在加固路基工程中,路堤边坡稳定性计算对工程设计具有重要意义。文中通过对采用环向加筋碎石桩加固路堤时边坡失稳破坏模式进行三维有限元分析,揭示了路堤失稳时环向加筋碎石桩的破坏模式和路堤失稳模式,研究了地基土强度对路堤边坡的安全系数的影响。在此基础之上,对比分析了采用瑞典条分法、毕肖普条分法和规范圆弧条分法计算环向加筋碎石桩复合地基路堤边坡稳定性的适用性。研究表明:文中建立的数值模型能够较好地反映环向加筋碎石桩复合地基路堤稳定性;路堤失稳时环向加筋约束碎石桩发生受弯破坏;由于没有考虑环向加筋碎石桩的约束作用,瑞典条分法、毕肖普条分法和规范圆弧条分法的计算结果均较为保守,但毕肖普法计算结果最为接近数值计算结果。     

新筑冻土路堤温度场的变化过程

采用有限单元法，通过综合考虑各种边界条件及模拟路堤修筑的蓄热作用，对路堤修筑后温度场逐年变化过程进行了计算研究，得到了不同高度路基温度场年稳定变化的年限及逐年变化较大的年限、融土核存在及变化规律，指出浅层土温度分布的非对称性有冬季强、夏季弱的特点，通过最低和最高温度的比较发现，深层土温度变化滞后于表层土及气温约5个月。     

高速公路低路堤路基服役状态风险评估

高速公路低路堤受到路基高度的限制,容易产生工后沉降过大或不均匀沉降等问题。路基设计和养护规范中均未针对低路堤设计进行统一规定,导致低路堤在建设期、运营期存在影响工程正常使用的问题。借鉴地质灾害风险评估理论,分析干湿循环、交通荷载等影响因素,考虑养护维修对各因素进行修正,提出了低路堤路基服役状态评估方法。该方法运用模糊综合评价法和物元分析方法分析建设期结构质量易损性、运营期路基危险性及养护维修修正值,得出低路堤路基综合风险度。将该方法运用于浙北低路堤段工程实例,得到的综合风险度为低度,服役状态风险程度与现场调查结果基本一致,说明了该评估方法的可行性。     

降雨入渗对隧道下穿路基段边坡变形稳定性的影响分析

隧道下穿运营高速公路路基边坡施工扰动造成既有路基边坡的松动和变形,降雨入渗引起的下滑力增加和滑面抗剪强度的降低进一步加剧了边坡的变形,考虑降雨入渗和隧道下穿施工影响的路基边坡稳定性分析及确定合理、可行的加固方案对确保路基边坡的稳定性尤为重要.以贵阳轨道交通1号线下麦西地铁隧道下穿运营高速公路路基边坡工程为背景,考虑雨水入渗条件下隧道施工扰动对边坡稳定的影响,基于路基边坡土体的土-水特征曲线特性构建非饱和土体的流固耦合计算模型,分析雨水入渗条件下扰动路堤边坡的位移、塑性区特性和路堤边坡的安全性,分析结果表明降雨入渗对含软弱夹层的路基边坡稳定性影响显著,造成路堤边坡沿该弱面的塑性区贯通;考虑降雨的影响,经历降雨影响后的边坡安全系数降低,低于原边坡的安全系数,因此对受临近施工扰动的边坡需要考虑不同降雨次数后边坡安全性的累积作用.考虑降雨对扰动路堤边坡的影响,对比分析了锚索和抗滑桩加固措施对边坡滑移的控制效果,建议并实施了路堤边坡的施工,取得了良好效果.     

平坦地基上山区高填方路堤变形及稳定性分析

山区地形地貌多变,地基条件复杂,高填方路堤的不均匀变形和失稳破坏时有发生.针对山区高路堤的基本特点,利用有限元法分析了平坦地基上高填方路堤的工程特性及不同填方高度、软弱地基厚度、填筑速率、压实度下山区高路堤的弹塑性固结问题,得出山区高路堤变形与破坏问题的规律.利用此规律可以较为全面地认识山区高路堤的变形与破坏形态,有效地指导实际施工.     

浅谈兰州铁路局防洪工作经验

兰州局管内分布着陇海、兰新、兰青、包兰,宝中、甘武及2011年新增太中银干线和多条支线,路基大部分为黄土路基,黄土具有湿陷性特点,对主汛期防洪构成很大的威胁.本文对兰州局防洪工作简要阐述了防洪工作的总体要求、主要内容,应急预案、抢险要点等,以供学习交流.     

倾斜软弱地基上路堤的变形特征研究

基于强度折减有限元法,对倾斜软弱地基填方工程的基本特征进行了考察.对比分析表明:水平软弱地基填方工程中地基的侧向位移和竖向沉降基本以中心轴对称分布,而在倾斜软弱地基填方工程中不再按对称分布,明显向路堤下坡脚处快速发展,地基的倾斜对侧向位移的分布影响很大;随着路堤的分层填筑,路堤稳定性逐渐降低,到填筑结束时稳定性达到最小值,且倾斜软弱地基的稳定性明显小于水平软弱地基;与水平软弱地基的向两侧坡脚处破坏不同,倾斜软弱地基为沿地基倾斜方向向下滑裂破坏,具体破坏模式与软弱层的厚度有关.分析还表明,若需要对倾斜软弱地基进行加固,加固位置应位于侧向位移或位移增量为最大值处的下坡脚附近.     

冲击式压路机治理湿陷性黄土地基的实践研究

通过在宁夏银川至武汉高速公路桃山口至同心段高速公路非自重湿陷性黄土的施工中,采用了冲击式压路机法消除了黄土的湿陷性,提高了地基承载力,并取得了大量的试验数据.文章根据对施工后非自重湿陷性黄土地基的检测、评价和理论分析,总结了冲击式压路机法处理非自重湿陷性黄土地基需要控制的指标:①采用25 kJ冲击式压路机进行冲击施工时,冲击碾压遍数以40遍为宜,控制深度为0～90 cm,压实度应>90％;②平均沉降量应>25 cm,平均孔隙比应<0.55,0～200 cm黄土湿陷性基本消除.该试验结果已在同心至固原高速公路117 km,计2 227 211 m2非自重湿陷性黄土地基的施工中得到广泛的应用,取得了良好的效果.     

基于割线模量法的压实Q2黄土加载变形本构模型

为预估沟谷型黄土高填方的总沉降量并指导现场施工,对压实黄土的加载变形本构模型进行研究。在侧限条件下,利用自建GunaryEXT模型拟合不同初始压实度和初始含水率条件下压实黄土的应力-应变关系;在此基础上利用割线模量法建立压实黄土的加载变形本构模型;在仅考虑竖向变形的理想条件下,利用该模型预估沟谷型黄土高填方的总沉降量。研究结果表明:GunaryEXT模型可较好地拟合不同初始条件下压实黄土的应力-应变关系;加载变形本构模型预估沟谷型黄土高填方的总沉降量的方法可行,该方法的预估结果可用于指导现场施工。     

长短桩在湿陷性黄土中作用机理的数值分析

针对郑西客运专线湿陷性黄土地基的工程特点,采用有限元方法对黄土地区路堤荷载作用下长短桩复合地基的作用性状进行分析.分析中,桩体与土体均采用理想弹性—塑性模型进行模拟,屈服准则采用D ruker-prager屈服准则,运用生死单元技术模拟路堤分级加载.采用"逐步缩进法"取值,分别研究桩体各参数对长短桩复合地基作用效果的影响,并分析其影响程度.分析结果表明:短桩对提高地基承载力的效果并不明显,主要用于消除上层湿陷性黄土的湿陷性;提高长桩变形模量可以有效地提高地基承载力减小基础沉降.因此,针对不同的地基土,优化长短桩桩型的选择,既可以达到处理要求,也可以提高经济效益.     

软土地基公路路堤的稳定与变形分析

介绍了软土地基上路堤稳定分析的基本理论，分析了软土地基变形的一般规律，对软土地基上路堤的设计与施工具有一定的参考价值。     

土工离心模型试验中路堤分层填筑装置的研制

为了完善土工离心模型试验中的路堤填筑模拟技术,研制了一套在离心机运转条件下可编程控制的路堤分层填筑装置,其由箱式储砂结构、泄砂推拉机构、步进电机控制系统和摄像系统组成.采用步进电机-行星减速器-滚珠丝杠的组合方案实现大扭矩、高精度动力输出,使低摩阻、小变形的泄砂层与上部储砂结构前后错动,分隔于储砂结构内的高密度锆砂经承力底板上不等径、不等距泄砂孔定量下泄;通过在泄砂孔边缘加装折线形导流板,显著减弱离心场中Coriolis效应对下泄砂粒运动轨迹的影响,降落至地基面预设区的砂粒分层堆积为形状规整的路堤.试验表明,研制的填筑装置在60g离心加速度下,能模拟最小分层厚度20 mm的路堤填筑过程,模型横断面与设计面积相对误差为0.50%～9.50%,实现了模型与原型路堤在几何、密度和强度等方面的相似,具有系统可靠、结构紧凑、功能完整等技术特点.     

黄土地基湿陷性研究与工程应用中的九大问题

在大量试验研究及工程事故分析基础上，本文着重探讨了黄土湿陷特性研究与工程应用中的九大问题：即湿陷变形的三大主要特征；压缩与湿陷的转化；超湿陷黄土的滞后湿陷；微量浸水下的湿陷；增湿剪切破坏和扩底墩的承载力及施工质量问题。     

高填方黄土路堤的最优填筑密度分区研究

根据黄土地区的工程实际状况，运用离心模型试验研究了黄土高路堤（H=30m和H=63.8m）特性，获得了高路堤填土在不同干容重分区下，不同路堤边坡在无水、挡水、边坡淋水作用时，高路堤的稳定情况及其位移与应力状况。试验结果表明，黄土高路堤稳定与沉降除与填筑密度密切相关外，水的浸入也是一个重要影响因素。在填土容重一定时，边坡坡度越陡，稳定安全性越差，沉降越大。