软土地基上新老路基拼宽沉降分析

以某扩建高速公路为例,运用GE05程序对软土地基上新老路基拼接产生的差异沉降进行分析,结果表明,新路堤作用下,施工期最大沉降发生在新老路基拼接处;行车作用下,运营期最大沉降发生在老路土路肩处,根据沉降分析提出软土地基上新老路基拼宽地基处理范围。     

土工格栅加筋拓宽路堤有限元分析

采用二维非线性有限元法对软土地基上的拓宽路堤土工格栅加筋作用和效果进行模拟分析。计算中采用一维抗拉单元来模拟土工格栅,采用接触面单元考虑筋土界面的状态非线性。研究土工格栅嵌入老路基长度、格栅设置层数对格栅拉力、拓宽路堤不均匀沉降和水平位移的影响。计算结果表明,格栅嵌入老路基长度越长,拓宽路堤侧向位移和新老路基差异沉降越小,增加格栅层数并不会显著减小拓宽路堤的差异沉降。     

多年冻土区公路路基阴阳坡温度及变形差异分析

 基于青康公路阴阳坡效应显著路段——K369路段路基的地温、变形监测资料,研究路堤内阴阳坡温度场差异及其对冻土路堤变形以及路堤稳定性的影响,分析路基地温、变形特征及其相互关系。研究结果表明：(1) 冻土路基在横断面上的差异沉降变形和其下地温场分布的不对称状况密切相关,地温场状况及其变化控制和决定着冻土路基变形场的状况;(2) 坡向不同而引起的太阳辐射差异是造成阴阳坡热交换不对称的根本原因,也是造成路基横向差异沉降的根本原因;(3) 路基变形的发展较地温的发展有一个相对滞后的响应,这决定了路基最大沉降并不是发生在最大融化深度的时间。对有差异沉降的路基来说,阴阳坡两侧路基发生最大沉降的时间也不一致,阳坡一侧达到最大沉降的时间要滞后于阴坡。这种差异变形会随着时间加剧,最终导致路基纵向裂缝的发育进而严重影响路基的稳定性。     

砂砾石加高软基路堤变形特性的离心模型试验研究

砂砾石因其变形小、透水性强、价格低廉等特点，作为路基填筑材料比普通素土性能更好，可用于控制扩建路基的差异沉降。文章采用土工离心模型试验开展砂砾石加高软基路堤的变形特性研究，并通过与普通填土加高的对比试验进一步探讨加高软基路堤中砂砾石加高层的特性。试验结果表明，旧路堤沉降较小，新路堤沉降较大，新、旧路堤交界处会发生局部较大沉降。砂砾石由于密度较小且模量较高，减小了路堤加高层的沉降，特别是使加高层内的变形更加均匀。砂砾石层在相对较软的下覆非加高层和浅层软基中引起了应力扩散，减小了这些土层的不均匀变形。砂砾石层对软基变形的影响局限在一定深度，该影响深度约为非加高层高度的2/3。     

交通荷载下低路堤高速公路路基沉降计算

根据Chai和Miura(2002)提出的考虑软土初始静偏应力影响的塑性累积变形计算模型,采用淮安填土的静态和动态力学参数,对金－马高速公路低路堤路基在交通荷载下的累积沉降进行了计算分析。计算结果表明: 累低路堤路基累积沉降随时间先急剧增大,然后逐渐变缓;随着车流量增加,路基累积沉降增加,车流量超过2 000辆/天,路基累积沉降增加速度加快;车载越大,累积沉降增大速度越快,车载超过30 t,累积沉降增加速度加快;随着路堤高度减小,地基累积沉降快速增加很快,路堤高度小于3 m的路基沉降增加更加快;随着地下水埋深增加,路基累积沉降减小,地下水的季节性变化导致路基累积沉降季节性变化。重交通和超载车辆对路基累积沉降影响显著。     

桩基承台伸入路基路堤沉降控制技术研究

通过对承台边缘附近出现的纵向裂缝、路面起伏以及路面车辙等病害的深入研究,发现该类工程病害是由于伸入到道路行车道下方路基中的桩基承台尺寸过大、路基其他部位相对于承台上方沉降偏大、桩基承台边缘处路面出现差异沉降引起的。因此,研发了"桩基承台伸入路基路堤沉降控制技术"。该技术创新地将弱挤土桩加固路基、弱挤土桩与纵横向连接盖梁整体现浇连接和轻质土填料回填路堤3种沉降控制措施有机结合,并通过实际工程的应用,证实了该施工技术增强了路堤结构的整体性、路基抗剪能力、路基土协调变形能力和抗沉降能力,有效地减少了桩基承台伸入道路引起的承台边缘处路面的差异沉降,减少了路面纵向裂缝、起伏和褶皱等问题的发生。     

青藏铁路高温细粒冻土地区站场路基实体试验研究

青藏铁路站场路基比一般铁路路基宽度大,为此,在清水河高温细粒土地段进行了专门的现场试验研究。通过采用不同深度处地温场变化、上限变化、阴阳坡温度变化以及积温等分析方法,对该试验段3个冻融循环过程中监测到的温度场分析,并与普通路基的温度场数据进行对比。通过分析可以看出,站场路基下人为上限的上升幅度比普通路堤要大,路基表面以下同样深度处的地温,站场路基下的地温要低于普通路堤下的地温,因此路堤宽度较大的站场路基对多年冻土的保温效果比普通宽度的路堤好。由变形观测数据看出,冻胀量较小,变形主要为沉降变形,路堤阳坡冻胀板的变形量要大于路堤阴坡相应位置的冻胀板变形量。阳坡上层冻胀板最大沉降量是0.241 m;下层冻胀板最大沉降量0.237 m,且随着时间推移,变形趋于稳定。     

路堤荷载下软土路基沉降的数值模拟

通过应用ABAQUS软件内部的有限元程序对路堤荷载下的沉降进行了模拟,初步预测了路堤的沉降量,从而对指导路基施工以及后期的沉降观测具有一定的实际意义。     

高速公路扩建工程高填方路基拓宽的原位监测与分析

拓宽高速公路对路基变形的控制标准高于一般新建高速公路。沪宁高速公路扩建工程部分填方路段拓宽路堤高达6．0m～9．0m,且地基中存在软弱夹层。经选取典型断面对拓宽路堤施工过程进行沉降和深层水平位移监测与分析,结果表明：施工过程中的沉降和位移速率均小于控制标准,路基未出现失稳迹象,采用的填土速率（≤10kPa／d）可行;路堤完工3个月后拓宽路基沉降已趋于稳定,工后差异沉降不超过0．2cm,均小手相应控制标准。     

公路拓宽部位桩基性状的数值分析

面对日益增加的交通流量,增加公路容量迫在眉睫,拓宽原有公路是近年来的热点。新拓宽路基因新路堤自重应力产生不均匀沉降,不均匀沉降会导致路面开裂,减小新拓宽路基不均匀沉降的快捷有效方法是桩基。文中采用ELAC^2D办件研究了拓宽路基中不同桩长和桩体模量的复合地基形状,得到了桩长和桩体模量对拓宽路基水平位移、沉降、不均匀沉降的影响规律,指导公路拓宽工程建设。     

高速公路加宽工程路堤结合部及地基处理探讨

就如何控制新路堤的工后沉降量,以及由此引起的新老路堤不均匀沉降做了探讨,重点介绍了高速公路加宽工程路堤结合部的衔接措施以及新路堤软土地基的处理方法,为今后相关工程提供了参考借鉴。     

爆炸液化场地上堤坝变形的模型试验研究

饱和砂土地基在地震、爆炸等振动荷载作用下易发生液化,从而使堤坝等上部构筑物发生破坏。开展了爆炸液化场地上堤坝变形的大型模型试验,考虑了筑坝材料以及堤坝地基加固措施对堤坝变形和坝身裂缝的影响。试验表明:堤坝沉降主要发生在场地液化后的1~2 h内,该段时间内产生的沉降占7 d时沉降量的84%~87%;掺加了碎石的堤坝比未加碎石的堤坝7 d时沉降量大24%;地基内采用土工格栅+土工布的加固措施能够有效减少堤坝在液化场地上的沉降,比未加固的堤坝沉降减少了10%。堤坝的裂缝主要出现在细骨料筑成的坝段和不同筑坝材料的交界处,沿坝身开展。总结了国内外规范中对于液化地基沉降的计算及预测方法,根据液化地基上浅基础建筑物沉降图表对试验中的堤坝沉降进行了推算,发现实测沉降与推算沉降比较接近。     

桥头段刚性桩复合地基现场观测结果分析

对于深厚软土路基,桥面和路面之间常发生较大的沉降差,产生“桥头跳车”现象。浙江台州浃里陈大桥对低强度桩复合地基处理桥头段软土路基进行了试验研究,并采用变桩长的方式调整桥面和路面的沉降差。采用复合地基使该桥头段的路基沉降减少了2/3,加固效果明显。由于采用了不同的桩长,复合地基沉降沿路堤长度方向分布是均匀的。对现场观测结果进行了分析,包括对路堤下桩顶和桩间土的土压力及沉降和复合地基分层沉降观测结果的分析。     

附加应力法计算刚性桩复合地基路基沉降

部分刚性桩复合地基路基实际沉降超过计算沉降的重要原因之一是现有沉降计算方法存在严重缺陷。在分析桩土沉降关系和桩土作用的基础上,提出了路堤下刚性桩复合地基沉降计算新方法——附加应力法。首先根据桩土作用计算桩土附加应力,然后采用分层总和法计算复合地基沉降。经工程实例验证后,利用附加应力法研究了桩长、桩间距、扩底、桩帽等因素对路基沉降的影响,并与现行方法计算的沉降进行对比。分析表明:附加应力法可以考虑单桩竖向承载力、桩帽转移荷载能力、桩土相互作用等因素的影响,计算沉降与实测沉降接近;利用桩帽将路堤大部分荷载转移到桩顶可以有效减小路基沉降;扩底比桩长加大更经济合理;按"强桩、大间距、大桩帽"原则设计的复合地基比密桩复合地基更经济合理。     

采用减沉路堤桩处理大面积地面堆载下软土地基的设计与实践

基于20世纪70年代起瑞典、芬兰等北欧国家在软土地区的路堤下广泛采用传统路堤桩,以及20世纪80年代起中国上海等软土地区多层建筑下大量采用沉降控制复合桩基等两方面的工程经验,介绍了一种对大面积地面堆载下软土地基采用减沉路堤桩处理的新技术,该技术具有工期短、造价低和质量容易控制等显著优点。首先研究探讨了减沉路堤桩的一般概况和主要受荷与工作性状,然后提出了减沉路堤桩技术的主要设计步骤与方法,最后简要报导了采用减沉路堤桩处理的上海国际赛车场赛道地基工程实例。     

软土桩基上拓宽路堤的变形破坏离心模型试验

采用离心模型试验手段,以广州高速公路改扩建工程为背景建立模型,设计相应尺寸的模型试验方案,模拟软土桩基上的新路堤拓宽过程,研究软土桩基的变形破坏规律与机理。结果表明:旧路堤主要发生竖向位移,新路堤发生沉降和一定量水平位移; 新路堤坡肩区域出现向坡脚滑动趋势,导致新路堤施工过程中路堤和软基产生滑动破坏; 新路堤中的滑裂面首先出现,从新路堤坡肩到短桩顶端自上而下逐渐形成; 在新路堤滑裂面形成过程中,软基中的滑裂面从旧路堤下的地基表面至新路堤坡脚下地基部分自内向外逐渐形成,2条滑裂面几乎同时达到贯通状态; 管桩发生一定程度的倾斜,在滑裂面出现之前的某一时刻倾斜角度迅速增加; 在局部滑裂面附近位移出现较快增长,变形较为集中; 变形局部化导致了局部发生破坏,而局部破坏促进了变形局部化的进一步发展,二者的耦合发展最终导致土体发生破坏。     

黄土高填方沉降规律分析及工后沉降反演预测

 为了揭示黄土高填方的沉降规律,并预测其工后沉降,对某高填方的监测成果进行分析,将FEM数值计算与分层迭代反演方法结合,对高填方的工后沉降进行反演预测。分析结果表明：填方体自身沉降占总沉降的63%而原地基沉降占37%,施工期产生沉降的主要原因是非饱和土孔隙气压密及排气固结,原地基和填方厚度的不均匀是地表差异沉降的主要原因。分层迭代反演法与FEM结合能更精确的反映施工加载对填土形变参数的影响,采用反演参数预测沉降值与现有实测数据吻合较好。     

路堤下复合地基沉降影响因素有限元分析

由于路堤下复合地基中设置了桩体,不能直接按平面问题处理。通过典型段法,对路堤下复合地基沉降影响因素进行了三维有限元分析,避开了对桩体有不合理假设的平面应变分析法。采用ABAQUS程序,分析了路堤荷载作用下复合地基加固区和下卧层压缩量归一化值的变化规律。     

杭甬高速公路拓宽工程理论分析及监测

软土地基上高速公路的拓宽建设是高速公路工程中的重要课题。本文以杭甬高速公路拓宽为背景,分析了拓宽路堤附加应力对老路堤的影响,基于摩尔–库仑模型,研究了老路堤和拓宽路堤的沉降变形规律,并与实测结果作了对比。拓宽路堤作用下,新老路堤将产生不均匀沉降,路面产生拉应力。拓宽路堤路面铺设时间应以新老路堤工后差异沉降大小为控制标准。     

高速铁路CFG桩筏复合地基沉降特性试验研究

对京沪高速铁路CFG(Cement Fly-ash Gravel)桩筏复合地基进行了现场试验研究,实测了桩顶、两桩中心、四桩中心处桩间土体的沉降值及路基面沉降值,深入分析了桩顶、两桩中心、四桩中心处桩间土体的沉降及路基面沉降随荷载和固结时间的变化规律,对CFG桩筏复合地基的沉降特性进行深入研究,得到以下主要结论:沉降主要发生在加载期间,即沉降快速发展阶段,期间桩顶、桩间土沉降均占总沉降的60%左右;CFG桩加固区沉降约占相应总沉降的1/4,下卧层沉降约占3/4;路基面沉降曲线成锅形分布,路基中间沉降量较大,路基两侧较小;地基沉降—荷载—时间规律可分为3个阶段,即沉降快速发展阶段、沉降发展阶段和沉降基本稳定阶段;超载预压对于减少工后沉降是必要的,预压3个月后,地基沉降基本上趋于稳定,路堤的预压静置时间应不小于3个月。