高速公路膨胀土改性包边处理技术

中膨胀土经石灰或粉煤灰改性后填筑路堤,路堤边坡具有良好的稳定性及浸水稳定性，襄荆高速公路采用改性包边处理技术，经实践检验，包边路段路基稳定、经济适用、运营安全。     

浸水条件下石灰改良膨胀土力学性质试验研究

结合特殊路基使用条件,根据室内膨胀土改良及击实试验结果,进行了石灰改良膨胀土浸水不同时间后的直接剪切、固结及CBR(California Bearing ratio)试验,以探索石灰改良膨胀土浸水后力学性质的变化规律,为路堤变形及稳定分析提供计算参数。试验结果表明,浸水后试样表面出现不同程度的松散,导致力学性质指标快速下降,但浸水一段时间后各指标均趋于稳定,其中抗剪强度约为浸水前的70%,压缩模量约为浸水前的30%,CBR强度约为浸水前的80%。分析试验结果,得出石灰改良膨胀土力学性质指标随浸水时间的变化规律,其中,抗剪强度及CBR强度随浸水时间的变化可用对数模型表征,而压缩系数随浸水时间的变化可用乘幂模型表征。应用该研究结果,可以快速预测石灰改良膨胀土浸水后的力学指标,用于路基长期稳定安全分析。     

弱膨胀土增湿变形量试验及路堤填筑分析

工程包边法路堤填芯弱膨胀土的含水率变化常处于特定区间,现行研究集中于浸水饱和状态下的膨胀量,对特定含水率变化区间膨胀土的膨胀变形量研究较少。为研究不同增湿量下弱膨胀土土体的膨胀变形特性,采用“等同”的重塑膨胀土试样进行不同增湿量的一维膨胀试验,结果显示,当土体的含水率达到25%时,继续增大含水率对于土体膨胀变形量的影响较小。基于此,提出了换算膨胀量的概念(换算线膨胀率、换算膨胀力),通过对路堤内部施工含水率及平衡含水率进行分析,结合增湿变形量的研究结论,得出用于路堤内部的含水率变化处于对膨胀变形量影响较大的区间,路堤填筑时需严格控制土体的施工含水率。     

压实弱膨胀土变形干湿循环效应试验研究

为研究干湿循环对弱膨胀土用于路堤填筑变形性能的影响,在对路堤内部和表面2种工作环境进行分析的基础上,通过模拟2种工作环境土体的干湿循环试验,对干湿循环后土样变形特征进行分析。结果显示由干湿循环造成的膨胀土胀缩变形过程并不完全可逆,土样在第2次浸水膨胀时产生的膨胀量最大,而第1次干燥收缩时的收缩量最大;随着干湿循环次数的增加,土样的膨胀及收缩变形均逐渐减小并趋于稳定;稳定后的高度比原始高度有所变化;上覆荷载及含水量的变化对土样的干湿循环变形特征具有十分重要的影响。试验结果表明,干湿循环对用于路堤内部膨胀土的变形影响均小于路堤表面的工作状态,判断膨胀土路堤填筑的可行性及处治方式时应结合膨胀土的路堤填筑位置。     

自重湿陷性黄土地基预钻孔浸水处理的可靠度设计方法

为解决传统预浸水法存在的浸水时间长、浸水处理范围难以确定等不足,基于土体中水分运移规律,依据可靠度理论、极限状态设计方法及复合 Poisson 过程原理,提出一种消除黄土湿陷性的处理浸水方法——预钻孔浸水法。给出了利用预钻孔浸水法对自重湿陷性黄土地基进行浸水时,水平向及竖直向浸水影响范围的确定模型;在此基础上结合达西定律给出了浸水孔设计参数如孔深、孔间距及浸水孔个数的确定方法。结合铜川某工程,设计进行了现场预钻孔浸水试验,对该方法的合理性进行了验证,并通过现场钻探、现场勘探、室内湿陷性试验等方法对该方法的处理效果进行了评价。该浸水方法具有浸水时间短、浸水影响范围可根据浸水孔布设进行控制等优点,且浸水处理效果良好,完全符合施工要求。     

城市路堤结合工程设计浅析

路堤结合是城市防洪堤与城市道路有机结合的建设模式,文中结合实际工程经验,从设计原则、路堤布置、堤基处理、路面结构、工程建设管理等方面,对路堤结合工程的设计要点和技术措施作初步探讨,对关键问题进行了研究,提出了路堤结合可采用的一般布置形式、路堤等级及压实度采用标准、堤基处理及新老路堤的衔接、路面结构的选择等工程设计建议,可供同类工程参考.     

地铁穿越湿陷性黄土地层浸水破坏机制试验

为了探究黄土地层浸水湿陷对地铁隧道的结构受力和变形的影响,自主研发了可模拟不同浸 水工况的离心场浸水装置,实现离心机在运行状态下的地基浸水湿陷模拟。设置输水系统与分散系统, 其中水量开关可由输水系统中的电磁阀远程控制,分散系统中的浸水探头可保证水量实现均匀扩散,而 浸水控制水箱能够精确控制不同浸水工况下浸水点的水量。利用此系统开展了在全幅均匀浸水和半幅 不均匀浸水工况下,不同剩余湿陷地基厚度对隧道结构受力影响的离心试验。试验结果表明:相比全幅 均匀湿陷,半幅不均匀湿陷对隧道结构受力产生的不利影响更为严重,剩余湿陷地基厚度越大对隧道产 生的不利影响也越大。     

浸水时间对砂泥岩填料压缩特性影响试验研究

土料压缩特性参数是计算地基沉降变形的重要指标。为明确砂泥岩混合填料在不同浸水时间下压缩特性,设置7组不同时间的浸水方案、2种浸水方式,采用侧限压缩试验探究砂泥岩填料经不同时间浸水后的强度变化规律。试验结果表明,与不浸水试样相比,砂泥岩混合料浸水1 h后轴向变形增大11.48%,浸水5 d后,压缩模量降低了31.22%,压缩系数增大了45.03%;浸水5 d后,轴向变形比浸水1 h增大了47.40%,孔隙比减小了7.71%。长时间浸水降低砂泥岩混合料压缩模量,增大其压缩系数,其压缩变形增大。建议将压缩系数、压缩指数与压缩模量相结合来评判砂泥岩混合料长期浸水条件下的压缩特性。不同浸水时间下的应力应变曲线在ln ε-ln p平面内呈直线,曲线簇呈扫帚状且有汇聚趋势。浸水饱和与真空抽气饱和的试验数据差值小于5%,这两种饱和试验方法对砂泥岩混合料压缩特性的影响不明显。     

单向及多向浸水条件下泥岩膨胀变形试验研究

泥岩浸水膨胀变形将导致构筑物地基上拱病害,为研究浸水方式对膨胀土膨胀变形的影响,以兰新铁路第二双线一处典型膨胀泥岩为研究对象,通过单向浸水(包括上部和底部渗透)和三向浸水方式进行了重塑泥岩膨胀变形试验。试验结果表明:不同浸水方式下土体达到膨胀稳定的时间不同,三面浸水方式较单向浸水方式下所需时间短。试验初期单向底部浸水膨胀变形速率较顶部浸水时小,三向浸水膨胀变形速率随注水孔增多而增大。通过试验数据进一步分析发现,三面浸水方式下膨胀变形量与浸水过程吸水量呈良好幂指数关系,单向浸水两者呈良好对数关系,土体浸水方式对膨胀量计算模式有重要影响。通过对比不同浸水方式下膨胀速率及膨胀变形量变化规律,为膨胀土地基设计和预警提供理论支撑。     

某高速公路斜坡路堤变形破坏机制分析

在对四川某高速K 49段现场斜坡路堤破坏调查的基础上,对路堤破坏的变形特征及形成机制进行了详细的分析,得出路堤填土粒径过大,压实度不够是导致该段路堤破坏的内因,连续降雨渗透导致土体抗剪强度降低、土体重量增大、路堤边坡较陡及大量片石堆积是路堤滑塌形成的外因。并对其稳定性进行了分析计算得出该路段目前在暴雨工况下仍处于欠稳定状态,需进一步治理,以保证后期公路的正常施工运营。     

路堤深厚软基管桩复合地基数值模拟

结合高速公路桥头深厚软基现场试验段工程,对比了几种管桩复合地基单桩有限元数值建模方法,认为轴对称接触有限元模型可以较准确地反映路堤下管桩复合地基的基本性状。基于数值分析结果,详细探讨了管桩复合地基的受力特性和变形分布。结果表明:填土越高,桩顶承台应力集中越显著;桩土应力比与高距比、桩土沉降差之间均存在较好的正相关线性关系。填筑结束,带承台管桩承担了80%的路堤荷载,管桩外侧摩阻力承担了超过90%的承台受荷;与在天然地基上堆载相比,大部分荷载通过管桩传递到压缩性相对较小的深层地基中,管桩复合地基的附加应力分布得到了优化,桩长范围内地基的压缩率及压缩量大幅减小,管桩复合地基的总沉降量仅为相应天然地基堆载沉降量的18.5%,深厚软基的总沉降减幅为435 mm。     

软土地基土工合成材料加筋堤的理论研究与设计方法

重点关注软土地基上直接设置加筋垫层的路堤工作机理、设计理论和方法, 归纳加筋垫层路堤的特点, 总结已取得的相关成果和工程实践经验, 探讨软土地基施工过程中地基部分固结、地基强度随深度增长、筋材的蠕变特性、软弱灵敏黏土等因素对加筋垫层路堤设计的影响, 指出软基上加筋路堤与时间相关的长期稳定和沉降问题值得进一步研究和探索, 期望所做的工作能为加筋垫层路堤的理论研究和工程应用提供参考。     

离心模型试验中路堤地基差异沉降控制装置的研制

为了利用离心模型试验研究地基差异沉降在路堤中的传递扩散规律及对路基面不均匀变形的影响机制,研制了一套可以在离心机运转条件下实现路堤地基差异沉降的精确控制装置,该装置由位移控制系统、固定支撑墩及差异沉降控制板等部分组成。通过设在外部的控制器控制步进电机驱动升降机升降带动差异沉降控制板沉降模拟地基的差异沉降,多次控制沉降板沉降可实现地基差异沉降全过程的模拟。采用该装置进行了3组不同高度路堤的离心模型试验,验证了试验装置的可靠性和有效性。试验结果表明：路基面不均匀变形的斜率与地基差异沉降幅值基本呈线性关系;在路基面不均匀变形斜率相同时,地基差异沉降的允许幅值随路堤高度的增加而增大。     

安庆广济江堤双层地基渗流分析及工程措施

渗流破坏特别是管涌，是江堤失事的重要原因。安庆广济江堤部分堤段堤基上层是弱透水覆盖层，下层是强透水砂层，为典型的双层结构地基。1998年汛期多处发生管涌。设计采用规范公式和有限元进行渗流分析，结合实际情况，不同的堤段分别采取了垂直截渗墙、减压井和盖重等工程措施，对堤基进行加固处理。     

软土地区堤防挡土墙地基容许承载力的计算分析

软土地区堤防存在挡土墙地基容许承载力不足、地基土产生剪切破坏而出现堤防土石体失稳破坏或沿小圆弧滑动情况。分析挡土墙两侧为非对称荷载时的地基容许承载力的计算条件与方法，得出近似计算公式，并提出防止堤防土石体滑动的工程措施。     

土钉墙技术在华丰湾堤防工程边坡支护中的应用

在华丰湾堤防工程施工中 ,为防止因边坡开挖而造成附近房屋出现裂缝问题 ,经论证决定采用土钉墙技术对堤基开挖进行边坡支护 ;经实施 ,堤基开挖顺利 ,附近房屋无任何位移与沉降迹象。     

乐清湾北港区海堤堤身稳定性的现场测试研究

目前软基上的海堤工程已广泛使用了砂被+塑料排水板作为围堤基础、塑料排水板+袋装砂斜坡堤结构型式为围堤结构、袋装砂为堤心材料的施工方法。本文介绍了乐清市乐清湾港区北区的沿海海堤工程堤身的现场监测方法与试验结果,对不同部位的地表沉降和地基内侧向位移进行了分析。本工程的成功经验可为类似工程的合理设计与施工提供参考。     

淮河入海水道淤土段堤防工程施工

文中使用淮河入海水道淤土段一个典型断面,采用平面八节点单元对建在软弱地基上的堤防进行数值分析,有效地模拟堤防在分层填筑、逐级加载的施工过程中沉降量的变化,为堤防工程的设计和施工提供参考依据.     

基于新型人工软土技术的加筋碎石桩复合地基承载特性模型试验

为研究地基不排水或排水不畅情况下加筋碎石桩复合地基的承载特性,配置了由钠基膨润土和甘油混合而成的新型人工软土地基,进行了 4组加筋碎石桩复合地基路堤模型试验,并与排水条件下的试验结果进行对比分析.研究结果表明:加筋碎石桩复合地基沉降随筋材刚度的增大而明显减小,其桩土应力比远大于排水条件下的桩土应力比;筋材刚度较大时,桩...     

铁路路堤稳定性影响因素分析

铁路路堤稳定性分析是路堤设计、施工和运营阶段的关键,其影响因素很复杂。以典型的双线铁路路堤模型为基础,采用传统的瑞典条分法对铁路路堤施工期和运营期的稳定性分别进行了计算,对得到的稳定安全系数进行了系统分析,讨论了路堤高度、地基土类型及固结程度、地基土抗剪强度参数等对铁路路堤稳定性的影响。结果表明：随着路堤的增高,稳定安全系数呈双曲线的递减趋势;在施工期,考虑地基土固结时得出的稳定安全系数均大于不考虑固结时的结果,两者之间具有良好的线性相关性。从安全角度考虑,建议铁路路堤填筑完建期的稳定性分析采用快剪指标,对于软弱地基,还应考虑地基土的固结强度增长;放置与铺轨期和运营期的稳定性检算宜采用固快指标。