公路软基超载预压卸荷时间确定的沉降速率法研究

推导出了超载沉降速率与等载工后沉降之间的关系式。该式表明,超载沉降速率控制标准不仅取决于允许的工后沉降,而且与土的固结性质、各级荷载增量的加荷速率和加荷起讫时间有关。基于分级加荷沉降预测理论,建立了超载卸荷时间快速预报方法。最后通过一工程实例,验证了方法的适用性。

考虑卸荷时间的深埋巷道附近破坏特性研究

巷道开挖卸荷即巷道附近围岩应力重分布,卸荷速率影响应力场,开挖卸荷本质上是动力问题。根据弹性力学知识并假定卸荷过程符合时间参数t 0的函数,基于Hamilton原理,获得考虑卸荷时间的巷道附近应力场演变规律。系统概括不同埋深条件下巷道附近应力场特征,并针对深埋巷道地应力较围岩强度大的特点,详细地分析考虑剪切及拉伸破坏时巷道附近破坏特征。结果表明,自巷道壁由近及远出现以剪切破坏、未破坏、拉伸破坏为主要特征的现象,也即以"剪切破坏+未破坏+拉伸破坏"为主要特征的状态是巷道附近可能破坏模式之一,并且该现象与围岩性质及卸荷时间相关。

卸荷时间对圆形巷道围岩开裂及径向应力波传播影响的数值模拟

采用提出的连续-非连续方法,研究了卸荷时间(卸荷快慢)对圆形巷道围岩开裂、径向应力波传播及围岩径向应力随时间演变规律的影响。该方法借鉴了拉格朗日元法、变形体离散元法及虚拟裂纹模型的思想。首先,研究了卸荷时间对围岩开裂的影响;然后,研究了卸荷时间对径向应力波传播的影响;最后,研究了卸荷时间对围岩径向应力随时间演变规律的影响。结果表明:卸荷越快,围岩中产生的裂纹越多,最大不平衡力越大,波动越剧烈。增加卸荷时间,开挖边界附近的开裂位置由连续分布向间隔分布转变:当卸荷时间较短时,开挖边界附近围岩呈现连续分布的开裂形态,与这些位置的最大主应力均超过抗拉强度引起拉裂有关;当卸荷时间适中时,围岩呈现出与V形坑类似的开裂形态,可能与这些位置存在剪应力有关。卸荷越快,处于扰动区(径向压应力下降区)内的应力环越多,越清晰,围岩径向应力波动越剧烈,所达到的最大径向拉应力越大或最小径向压应力越小。

高地应力条件下隧洞开挖动态卸荷的破坏机理初探

分析了高地应力条件下静水压力场中圆形隧洞钻爆开挖时开挖边界上初始应力场动态卸荷效应及破坏机理,并计算了其破坏范围。初始应力动态卸荷时,动应力在隧洞径向表现为卸荷回弹,而在切向出现动应力集中,表现为加载。动态卸荷时间对径向应力的影响较对切向应力大,卸荷时间越短,扰动的幅度越大;初始应力动态卸荷在岩体中所造成的破坏范围较准静态卸荷情况大,卸荷时间越短,破坏范围越大。

基于双曲线拟合法的超载预压卸荷沉降速率标准研究

基于双曲线拟合法,推导出恒载下地基沉降速率与剩余沉降之间的关系式、剩余沉降与工后沉降之间的关系式,据此建立了超载预压卸荷沉降速率标准的计算公式,并给出公式中相关参数的确定方法,最后对一个工程实例进行了分析。结果表明:沉降速率标准不仅取决于允许的工后沉降,还与土体固结性质、路面设计使用年限和超载量引起的地基最终沉降有关;超载预压时按该建议的沉降速率标准卸荷,控制的工后沉降非常接近允许值,证明了该沉降速率标准公式的正确性。

公路软基超载预压卸荷沉降速率标准研究

软土地基上的路基施工常采用沉降速率法确定超载卸荷时间。现有的沉降速率法主要依据地方经验沉降速率标准,无法与获得的工后沉降相联系。基于分级加荷条件下地基固结度计算的改进太沙基公式,推导出超载沉降速率与等载工后沉降间的关系式,据此建立按容许工后沉降控制的超载预压卸荷沉降速率标准。有限元数值模拟分析表明,相对于地方经验沉降速率标准过于严格,该沉降速率标准卸荷控制的工后沉降满足规范要求。通过应用于实际工程,给出了超载卸荷时间。