赣南某高速公路半填半挖路基变形和稳定性研究

为研究半填半挖路基变形和稳定性,以赣南某高速公路K318+298横断面为研究对象,采用数值模拟方法,开展了最大水平位移、路基表面沉降和位移、稳定性及强度应力比4方面的研究。结果表明:最大水平位移发生在强夯填方边坡靠近路基处,最大值为10.45mm;路基中部沉降和位移最小,而靠近填方区的路基沉降、位移和最大剪应变最大;边坡的安全系数为1.248,满足规范要求;填方区和挖方区边坡土体强度应力比最小,强夯填方区和挖方边坡交界处是潜在的破坏区域。研究结果为类似工程设计和防护提供参考。

半填半挖路基边坡稳定性力学机制研究

为保证公路路基建设水平,文章总结了半填半挖路基的类型和破坏模式,分析了填挖交界面力学参数选择方法。同时,以某高速公路连接线K2+100处的半填半挖边坡为研究对象,利用有限元软件建立计算模型,分析了填土宽度、填料含水量、土工格栅层数等对边坡安全系数和稳定性的影响,研究成果可供类似项目借鉴。

半填半挖模式下的山区公路水泥混凝土路面病害研究

为减少山区半填半挖式农村公路发生路面病害问题的发生,通过对实际案例分析调查,分析了半填半挖模式下常规农村公路运营过程中的主要病害问题,并结合环境等因素分析病害产生的主要原因。研究结果显示,案例工程中主要存在纵向开裂问题,在靠近山谷一侧已形成明显错台,路基承载大幅降低,且排水设施运行不畅,使路基出现不均匀沉降,最终发展形成破碎板、错台等病害。针对上述路基、路面和排水设施出现的问题,分别提出针对性解决策略,所提出措施经工程实践,具有良好的应用效果。

半填半挖路基不均匀沉降的数值模拟研究

为研究土工合成材料及砂垫层对半填半挖路基不均匀沉降的影响,以山东某高速公路半填半挖路基为背景,基于FLAC^(3D)有限元软件,分析了土工格室厚度、砂垫层厚度及土工格室弹性模量对路基沉降量的减小效果。研究结果表明:①土工格室及砂垫层均对路基顶面沉降量存在减小效果,且土工格室的减小效果优于砂垫层;②砂垫层对路堤中心点处沉降量的减小效果随其厚度的增加而增大,对路堤堤脚处的减小效果随其厚度的增加而降低;③随着土工格室弹性模量的增大,路基沉降量逐渐减小,且减小效果逐渐降低。

山区公路半填半挖路基加固与变形监测分析

为防止山区公路半填半挖路基产生差异沉降,文章以某山区高速公路工程为例,提出采取地基强夯及填挖交界处土工格栅加筋对地基和路基进行加固处理的方案,并采用现场监测验证施工方案的合理性。分析现场变形监测结果得出:地基顶面沉降和坡脚水平位移均较小,说明加固后地基稳定性得到有效提升;工后填方路基和挖方路基沉降相差不大,结合施工现场观察未发现工后路基产生不均匀沉降,说明加固后路基稳定性得到有效提升,施工方案可行。

山区半填半挖路基滑塌失稳防治的探讨

在雨水较多的山区,半填半挖路基易产生下边坡失稳,对路基稳定造成的危害极大,为了避免山区半填半挖路基在多雨条件下失稳灾害发生,以宁夏固原G312国道一处半填半挖边坡发生滑坡为例,通过勘查成果资料对边坡稳定性计算,边坡在暴雨、地震工况下,安全稳定性系数分别为0.98、0.96,处于不稳定的状态;详细地分析、验证了变形特征,得出在半填半挖地形条件下,岩土体特性、降雨等是导致半填半挖路基边坡失稳滑塌的主要因素,根据此类滑坡,本文提出了微型钢管桩、挡土墙以及排水、植草等相结合的工程措施进行处置,建议半填半挖路基采用块石透水路基,并做好临山测截排水设计等,以期对区域类似工程问题提供技术参考。

半填半挖路基交接面稳定性分析

分析了交接面对半填半挖路基稳定性的影响因素,在总体上将其归纳为几何特征和物理力学参数两类。研究了交接面的台阶特征、填料物理力学参数的差异性,分析了不平衡推力法在条块划分、计算结果误差方面的不足,阐明了不平衡推力法用来分析半填半挖路基交接面的稳定性的缺陷,推荐以改进的Sarma(MSarma)方法替换。以某公路半填半挖路基交接面分析为基础,将正交试验设计方法、统计方法和MSarma方法结合起来,形成了半填半挖路基交接面稳定性力学机制分析方法。采用该法研究了半填半挖路基交接面3种工况条件下各种因素对路基稳定性系数影响的敏感性排序,前4位依次为黏聚力、内摩擦角、交接面和地基倾角。在研究这4个主要参数与稳定性系数量化关系并比较变化趋势的基础上,为填料、交接面参数及路基形式选择提供了指导原则。

基于均匀试验的半填半挖路基边坡稳定性灰色关联分析法

首先对山区半填半挖路基边坡稳定性影响因素进行了分析,在总体上将其归纳为填料物理力学参数和填方区的几何参数;其次在深入研究边坡稳定影响因素敏感性分析方法的基础上,提出灰色关联分析特别适合于山区路基边坡稳定性这种复杂而且具有不确定性问题的分析和评价,并对传统灰色关联分析中的不足之处加以改进;然后结合均匀试验设计能使试验次数和计算工作量大大减少的优点,建立起基于改进灰色关联的山区路基边坡稳定性均匀试验分析方法;最后用该方法对某山区公路半填半挖路基边坡变形稳定性及强度稳定性影响因素进行了分析。结果表明,填方区填料的物理力学参数和几何参数对半填半挖路基变形均比较敏感,而对于强度稳定性填方区填料物理力学参数比其几何参数敏感,这可为预防和控制该类路基因强度不足失稳及填、挖结合面的差异沉降提供重要指导,为设计、施工及加固提供重要参考。

山区公路半填半挖路基沉降控制指标与标准研究

为了避免路基沉降导致路面结构破坏,对适用于山区公路半填半挖路基的沉降控制指标和标准进行了研究。首先,基于常泊松比假定,推导了三维Merchant模型的Prony级数表达式,并以ABAQUS为工具建立了半填半挖路基沉降计算模型。计算结果表明,半填半挖路基工后沉降曲线为"勺"形或"S"形,曲线形状的差异揭示了路基沉降的时空耦合效应。其次,基于路基工后沉降机制分析,提出了如下假定:半填半挖路基工后沉降曲线为中心对称的"S"形,对称中心两侧的曲线段为抛物线。通过沥青路面结构对抛物线形路基沉降的力学响应分析,揭示了路面结构附加弯拉应力与抛物线方程的二次项系数a具有线性关系,据此提出采用a值作为半填半挖路基沉降控制指标。最后,基于沥青路面结构在交通荷载和路基沉降共同作用下的破坏模式,提出了半填半挖路基沉降控制标准的确定方法。研究成果为合理控制半填半挖路基工后沉降提供了明确的技术依据。

Settle3D软件在半填半挖黄土路基变形分析中的应用

为揭示半填半挖黄土路基的变形规律及其影响因素,为高填方黄土路基稳定性的评估提供科学依据。以国道G310典型半填半挖黄土路基为例,运用Settle3D软件对不同工况条件下的黄土路基进行精确建模与系统分析。结果表明:自然条件下路基左右侧沉降量差别不大,而降雨条件下原状黄土侧的沉降大于压实黄土侧的沉降,土层交界处沉降差异显著;降雨条件下中心点的沉降曲线在原填土交界处发生转折,表明压实效果显著;各施工阶段间沉降量差值呈非线性减小趋势,但降雨条件下的稳定时间更长。因此施工中控制路基压实度和采取合理的路基防水排水措施非常重要。

半填半挖式路基静动力稳定性分析

足够的稳定性是半填半挖式路基设计的前提.针对填挖结合部存有软弱夹层的横向半填半挖式路基,基于FLAC/SLOPE软件平台,运用强度折减法,探讨了潜在滑动面性态随软弱夹层与地基黏聚力之比值增加而演化的全过程;基于三维快速拉格朗日有限差分法FLAC3D软件平台,分析了同时受横向、竖向地震荷载作用的半填半挖式路基地震动力响应及稳定性.得出结论.半填半挖式路基必须高度重视填挖结合部的良好处理以防止可能出现的滑动失稳,地震将对半填半挖式路基产生不可忽视的影响.

半填半挖式路基差异沉降对沥青路面结构影响分析

半填半挖式路基的差异沉降将对上承路面结构产生不利的附加力学响应。本文以层状体系为基础,将半填半挖式路基差异沉降变形作为路面结构层底的约束条件,建立沥青混凝土路面结构对半填半挖式路基差异沉降变形力学响应的平面有限元模型。系统分析不均匀沉降量、不均匀沉降长度、路面结构与材料参数等对附加力学响应的影响。通过正交因子分析,研究路面结构层的优化设计以改善路面结构的不利受力状态。最后,建议使用柔性基层或设置级配碎石等松散性材料底基层来削减基层底附加拉应力,在路面结构层的优化设计中应以基层厚度作为控制要素。

降雨引起半填半挖路基水分场与差异沉降变化的数值模拟

采用SEEP/W软件,建立半填半挖路基典型模型,研究了降雨引起半填半挖路基施工期差异沉降和水分场变化的机理。考虑到不同的降雨历时、强度、雨型对路基土水分场的影响各不相同,分析了降雨引起的半填半挖路基差异沉降变化规律,认为路基水分场的改变将会引起路基土体变形;持续降雨将使非饱和区负孔压逐渐减小,饱和区孔隙压力逐渐增大,因此路基土体在降雨初期出现压缩变形,在后期则表现为体积膨胀而发生回弹变形。

半填半挖路基稳定性影响因素灵敏度分析

半填半挖路基稳定性受填挖结合部位软弱交接面结构类型、岩性条件等多种因素的控制,处理措施采取不当将造成路基变形不协调,甚至发生整体失稳破坏。该文采用简化Bishop法,从填方高度、地下水、填土力学参数和交接面结构类型4个方面进行了稳定性对比研究,通过灵敏度分析,找出填方高度、地下水和填土粘聚力是影响路基稳定的较敏感因素,对指导该类工程的设计和施工具有重要的参考价值。

半填半挖红粘土路基非饱和渗流与变形数值模拟

针对半填半挖路基,建立非饱和土流固耦合有限元模型,进行雨水入渗条件下红粘土路基边坡渗流与沉降变形耦合的数值模拟,计算出降雨条件下路基含水率及孔隙水压力发展变化情况,并分析填挖方不同渗透性对路基差异沉降的影响,对比边坡防护前后降雨入渗对差异沉降变形的影响。分析得出:半填半挖路基降雨入渗时,填方土体入渗快于挖方土体,随着时间的增加,饱和区逐步扩大,红粘土路基发生湿软变形,填挖交界处产生差异沉降,通过采取路基顶面及坡面的防水处理,能显著降低雨水入渗对路基内部渗流场和应变场的影响及由此造成的湿化差异沉降变形,路基边坡竖向以及侧向变形均有大幅度减小。

西南山区公路半填半挖路基排水系统设计研究

通过对一段半填半挖路基的破坏机理分析,认为降雨渗流是诱发该段路基病害的重要因素。利用三维数值模拟方法对该段路基、边坡和排水系统组成的地质单元地下水渗流场进行了模拟分析,结果证实设置排水系统能够显著降低路基和边坡内的地下水位,提高边坡的稳定性,减少路基灾害的发生。

某一级公路半填半挖段路基稳定性仿真研究

随着公路建设的发展,半填半挖路基工程越来越多,其稳定性研究越来越受到科研人员的关注。为了保障某一级公路半填半挖段路基施工安全,从路基稳定性影响因素入手,对路基稳定性的评价方法进行了介绍,并采用Plaxis有限元软件,就路基填筑高度对该边坡稳定性的影响进行了数值模拟研究。得到以下主要结论:随着填筑高度增加,增量位移从填土路基外逐渐向填土路基内转移,最终逐渐发展为一条光滑的圆弧,该圆弧即为路堤边坡失稳时的破裂面;当填筑高度小于12m时,破裂面位于填挖交界面附近,之后随着填筑高度增加,破裂面上移至填土路堤内部;当填筑高度达20m时,破裂面发展成为一条坡顶至坡底的狭长圆弧面。

半填半挖路基挡土墙静止土压力计算

半填半挖路基挡土墙后填土属于有限填土,当挡土墙为重力式且修建在坚硬的基岩上,挡土墙刚度大变形小,墙后填土处于弹性平衡状态,土压力按照有限填土的静止土压力计算更加合理。基于已激发内摩擦角的概念,通过对墙后填土应力莫尔圆的分析,建立了半填半挖路基挡土墙后有限填土静止土压力的计算方法。针对挡土墙墙背和基岩倾斜面与水平面夹角不同,以及与填土之间摩擦角不同的各种情况,分别给出了静止土压力系数的计算公式。工程设计中应根据实际情况合理选择相应的公式进行土压力的计算。

半填半挖路基设计分析

结合实体工程,根据设计中路基工程的情况,分析了半填半挖路基产生病害的原因;以稳定和沉降作为控制重点,分析了半填半挖路基的设计要点,介绍了半填半挖路基施工注意事项及工程中常用的技术措施。

公路半填半挖路基病害机理及处治技术研究

针对运营公路路基病害,采用地质调绘、地质钻探及钻孔深部位移监测等方法探明了路基的病害机理。根据路基病害特点,设计了圆形钻孔灌注桩+路基花管注浆+路面修复的处治措施。经监测表明,处治后的路基稳定性良好。