城镇化地区公路工程排水设计体系研究

为解决城镇化地区公路工程排水设计中遇到的造价普遍偏高且排水效果不理想难题,在前人研究基础上梳理归纳城镇化地区公路工程排水设计主要特点,根据不同路段城镇化水平、段落重要性定位、路侧设施远期规划使用周期、占地类型、河道沟渠距离等特点,制定城镇化地区公路工程排水设计思路及分区标准。依托西安市某城镇化一级公路工程,对该体系进行研究。首先根据各公路路段所在区域开发程度的不同确定不同的路基断面,对各断面进行对应的排水设计;然后,对主要排水设施设计进行分析。研究结果表明:城镇化地区公路在开发区、待开发区及未开发区进行的排水设计合理有效,既满足公路工程排水需求,又与城市远期规划相结合,能尽可能减少资源拆除浪费,兼顾公路与市政功能双重需求,解决传统城镇化地区公路排水设计难题。

乳化沥青冷再生混合料养生方式研究

为了使室内加速养生更真实的模拟乳化沥青冷再生混合料施工现场实际的养生条件,采用宏观力学试验和工业CT的无损扫描试验研究了全封闭养生、开放养生、半封闭养生三种养生方式下乳化沥青冷再生混合料含水率、劈裂强度、抗压回弹模量的发展规律,并将其与路面芯样进行了对比,揭示了养生方式对乳化沥青冷再生混合料细微观空隙分布特征的影响机理,推荐采用半封闭40℃养生作为乳化沥青冷再生混合料的室内加速养生条件.

不同养生温度乳化沥青冷再生混合料空隙分布特征

基于工业CT的无损检测技术和VG软件的缺陷检测功能系统研究了养生温度对乳化沥青冷再生混合料空隙分布特征的影响机理.试验结果表明,相比40℃养生,60℃养生温度条件下乳化沥青冷再生混合料的力学强度,以及马歇尔试件内部的细微观空隙分布特征均产生了显著影响,结合乳化沥青冷再生混合料室内养生的基本原则,推荐采用40℃进行室内加速养生.

区域碎石土边坡稳定性影响因素分析讨论

为研究影响碎石土路堤边坡稳定性的因素,根据各因素特点确定了具体的研究方案,每个方案通过6个应变量方案实现,基于极限平衡法建立计算模型进行分析,绘制了各影响因素与路堤边坡稳定系数的关系曲线,总结并讨论了关系趋势。研究结果表明:影响碎石土路堤边坡稳定性的最主要因素为降雨作用和边坡坡高,台阶宽度影响较小,同时原始地基横坡坡度对坡体稳定性影响亦较大,应引起设计人员足够的重视。

基于Plaxis的复理石边坡预应力锚索框架梁设计

为验证黑山南北高速复理石区软岩边坡支护的稳定性,采用在欧洲广为应用的有限元软件Plaxis、基于强度折减法对预应力锚索框架梁加固边坡进行数值模拟分析,岩体参数采用Hoek-Brown强度破坏准则及GSI围岩分级系统计算确定。结果表明,该方法能较为可靠地得出复理石区坡体不同工况下的渐进破坏情况及安全系数,能准确模拟岩土体、各支护结构以及支护结构与岩土之间的相互作用,能自动求出各工况最不利滑动面,能够考虑开挖施工过程的坡体稳定性,快速得出各工况下锚索承载力以及框架梁的内力分布,对软岩边坡锚索框架梁设计具有一定借鉴意义。

高速公路路基最小填土高度的计算与探讨

针对平原微丘区高速公路路基多以低填为主、土石方多以借方为主的情况,提出路基填土的高度直接关系到高速公路的安全运营和土石方数量的大小,因此确定路基的最小填土高度显得尤其重要,对路基最小填土高度的计算进行了详细的介绍。

圆桩支护排水系统组合结构在复理石边坡支护中的应用

为解决在建黑山南北高速公路复理石边坡牵引式工程滑坡、滑塌问题,提出采用钻孔灌注桩预支护后开挖实施桩间支护,建立完善桩间排水系统的新型圆桩支护排水方案,并详细介绍了悬臂式桩支护、锚拉式桩支护、承台式双排桩支护的工程应用及选取代表段采用有限元强度折减法进行分析。结果表明:圆桩支护排水系统组合结构优势明显,能较好地解决复理石边坡的滑塌问题。

土质边坡数值模型稳定性的求解精度研究

为尽可能提高土质边坡模型在数值模拟求解过程中的精度,在前人研究的基础上引申了3个影响边坡模型稳定性精度的主要问题,一是模型边界尺寸应该如何确定,二是初始应力场的求解方法应该如何选择,三是边坡模型的网格划分应遵循什么原则可以满足模型的计算精度。基于此,以多个学者研究的典型边坡案例为研究对象,采用FLAC3D对以上3个问题进行了分析并解决。首先,讨论了目前模型边界尺寸确定存在的问题,引入数值模型的复合位移作为判据之一与边坡稳定系数共同确定新的模型边界尺寸原则,在前人基础成果上对边界尺寸原则进行了局部优化,精简了计算模型,并通过实例验证其正确性;其次,讨论了目前初始应力场搭建存在的问题,通过模型稳定系数云图、塑性区应变增量、坡顶位移综合分析弹性求解与弹塑性求解初始应力场的区别,确定了不同的适用情况;最后,分析了目前网格尺寸划分存在的问题,建立不同高度不同网格密度的边坡模型,确定了一种较为合理的网格划分原则。以上3种情况均采用大量边坡模型进行了准确性验证,并采用极限平衡法中的Corps of Engieers#1法及Bishop法作为校核,结果显示,边坡模型计算结果与极限平衡法计算结果极为接近,并且复合位移、最大剪应变增量等判据均满足应力应变分布规律,在一定程度上提高了土质边坡模型在数值模拟求解过程中的精度,具有普遍适用性。

降雨入渗对碎石土高路堤边坡稳定性的影响研究

为研究基于当地历史降雨数据在不同降雨强度下的碎石土高路堤边坡的稳定性,分析了边坡降雨入渗的方法及模型,讨论了碎石土高路堤边坡的稳定性计算方法,以甘肃陇南地区为研究对象,基于Geostudio对不同计算方案下的碎石土高边坡进行降雨入渗及稳定性分析,得到了不同降雨强度下的碎石土高路堤边坡的稳定性。研究结果表明,基于研究区降雨历史制定降雨模拟方案使得计算结果更加精确并且更具有说服性,高地下水位埋深初始条件对降雨入渗影响较大,采用非饱和土降雨入渗分析相比于一般的工程方案可避免资源浪费。