考虑交通循环荷载的市政道路路基沉降分析

市政道路路基沉降会影响市政道路的质量,为了提高市政道路的质量,提出了考虑交通循环荷载的市政道路路基沉降分析。考虑到交通循环荷载的存在,分析了市政道路路基的沉降机理,针对道路路基下“水”的稳定、各种管道填充质量问题以及道路土质情况对市政道路路基沉降的影响,阐述了预防市政道路路基沉降的策略和建议。

不同循环荷载频率下软黏土动力特性试验研究

通过开展饱和重塑软黏土GDS动三轴试验,研究了不同频率、循环荷载动应力比和初始有效应力作用下土体不排水累积轴向应变、累积孔压及回弹模量演化规律,并探明相关作用机理。研究结果表明:循环荷载动应力比、初始有效围压和频率对土体累积轴向应变、累积孔压及回弹模量影响较大。土体累积轴向应变、累积孔压与动应力比、初始有效应力呈正相关,与回弹模量则呈负相关。低循环应力比下,频率越高,软黏土产生的轴向累积应变与孔压越大,试样回弹模量越小;当动应力比过大时,软黏土试样则呈现相反的规律。根据上述规律,提出在不排水循环条件下,土颗粒吸收振动所产生的能量导致吸附于表面的强弱结合水发生转化,且在不同频率交通循环荷载下,软黏土变形受到了频率产生能量与黏土滞后效应的共同影响。研究结论可为交通工程中软土地基的变形计算提供重要参考。

考虑交通循环荷载的沿海地区道路软土路基沉降研究

结合沿海地区软土特性,研究了在交通循环荷载作用下软土层的沉降规律,探讨了固结围压、循环动应力比、固结静偏应力比及荷载循环次数对软土累计应变的影响规律。结果表明,交通循环荷载作用下的软土地基沉降的最重要影响因素是循环荷载动应力比和循环荷载作用次数,累计应变随着循环次数的增加呈对数型增长。据此,对市政道路软土地基处理措施提出建议,对工程施工有一定参考意义。

循环交通荷载作用下饱和重塑黄土变形特性研究

为研究主应力轴旋转作用下饱和重塑黄土的变形规律,借助空心圆柱扭剪仪开展了排水状态下饱和重塑黄土的循环三轴试验和循环交通荷载试验,主要研究了主应力轴旋转对饱和重塑黄土的竖向塑性累积应变、径向塑性累积应变以及八面体塑性累积剪应变的影响。试验结果表明:(1)主应力轴旋转会使土体产生塑性累积变形;土样的竖向塑性累积变形和八面体塑性累积剪应变随循环次数增加呈对数型增长趋势,且循环竖向应力比和循环扭剪应力比与其呈正相关;径向塑性累积应变初期主要表现为拉应变形式,随荷载作用次数的增加,其值逐渐减小并向相反方向累积。(2)主应力轴旋转会加速相应的竖向塑性累积应变,在其他条件一定时,循环交通荷载作用下试样的变形量是循环三轴试验的数倍。(3)重塑黄土在交通荷载作用下竖向变形远远小于原状软黏土,作为路基填筑材料具有一定的优越性。(4)对现有的竖向塑性累积应变计算模型进行了修正,得到了饱和重塑黄土沉降变形的显式预测模型,并对该模型的有效性进行了分析验证。

列车交通荷载作用下软土路基的长期沉降

通过2.5维有限元结合薄层单元方法,建立了列车运行荷载作用下轨道和地基动力相互作用的3维分析模型,求解不同运行速度列车荷载作用下路堤下卧层地基中动偏应力的分布,结合软黏土在循环荷载作用下的累积塑性应变理论,建立了路堤下卧层地基在列车运行荷载作用下长期动力附加沉降的计算方法。在此基础上采用瑞典X2000高速列车的实际轨道和地基情况进行了计算,分析了长期沉降随时间的发展过程及其在地基中的分布规律,特别是考虑了列车运行速度对路基沉降的影响。

基于循环交通荷载的软土地区高速公路长期沉降研究及工后沉降预测

高速公路的普及,在给人们带来出行便利的同时也出现了一系列问题,如在交通荷载作用下,高速公路地基土体的沉降会造成桥头与地基出现高低差,导致出现跳车、地基失稳等不良问题,给驾驶员和乘客带来了不舒适的体验,严重时还会对驾驶员及乘客的生命财产安全造成影响。文章研究了软土地基的高速公路长期沉降情况,并在循环交通荷载背景下对该类型高速公路的工后沉降情况进行预测分析。

交通荷载引起的软土地基累积沉降计算方法研究

软土地基在交通荷载下的沉降计算和稳定性保证,是修建低路堤公路的重要环节,而科学的计算方法是其前提和基础。文章以新河(青潍界)至辛庄子高速公路寿光段为例,通过利用循环荷载作用下软粘土不排水累计变形模型—Chai-M iura模型,结合利用F lac3D有限差分程序计算地基中的动、静应力,对软土地基的累计沉降进行了计算。结果表明:对修建在软土地基上的低路堤,反复的交通荷载引起的累计沉降很大,同时变形随深度衰减很快,当深度大于8m后,变形与地表的相比小得多;路基沉降速率与运行时间关系较大,且随时间非线性增长,其中累积沉降及总沉降在通车初期累计沉降发展较快,且累积沉降远大于固结沉降,占总沉降的90%多。

循环荷载下台阶式加筋土挡墙力学与变形性能的试验研究

台阶宽度是影响台阶式加筋土挡墙力学与变形性能的重要因素之一。首先开展室内单级加筋土挡墙极限承载力试验,基于此确定循环荷载幅值,进而研究循环荷载作用下台阶宽度D对二级台阶式加筋土挡墙位移、土压力、筋材应变规律和可能的潜在滑动面影响。试验结果表明:面板位移最大值及附加水平土压力峰值出现在墙高约0.85H(H为总墙高)处;台阶越宽,下级墙面板位移、附加水平压力和墙底靠近面板处垂直压力减小,底层筋材应变也呈减少趋势;承载板基础沉降和挡墙面板水平位移在试验初期加载时增加明显,当循环次数N大于5000次后增幅减缓并呈收敛趋势;上级挡墙可能的潜在滑动面以贯穿加载板近面板端和0.6H1(H1为上级墙高)面板处或者贯穿加载板远面板端和(0.3~0.4)H1面板处为主。该成果将丰富试验研究并为实践应用提供借鉴和参考。

察尔汗盐湖地区过盐渍土动剪切模量与阻尼比试验研究

针对交通循环荷载作用下过盐渍土动剪切模量和阻尼比的研究尚显不足的情况,基于GDS双向动态三轴伺服系统,对察尔汗盐湖地区过盐渍土动剪切模量和阻尼比的影响因素进行研究。研究结果表明:(1)动剪切模量随着动应变的增加而减小,加载初期减小速率较快,后期减小速率逐渐趋于平稳;(2)动剪切模量随着围压、冻融循环次数、振动频率的增加而增加,且增大幅值随动应变的增大逐渐减小;(3)阻尼比随着动应变的增加而减小,减小速度先快后慢,在动应变较小时曲线较陡,而超过某一动应变后,曲线逐渐平缓;(4)在较小动应变时,围压、振动频率对过盐渍土阻尼比的影响并不显著,在较大动应变作用下阻尼比随着围压和振动频率的增加而逐渐减小,但随冻融循环次数变化的规律不明显。