考虑侧向刚柔边界约束的黄土填方路基沉降计算方法

提出一种新的考虑刚柔边界约束和侧向变形的黄土填方路基沉降计算方法。基于自主研发的三向加载设备和室内压缩试验,分析不同竖向加载方式和不同侧向约束对土体竖向及侧向变形的影响,提出考虑土体压实度和围压的边界影响系数,建立压实黄土侧向应变模型,给出考虑刚柔边界条件和侧向变形的黄土路基沉降计算方法。研究结果表明:边界影响系数与路基压实度和围压都呈正相关,且刚柔约束边界对黄土压缩性指标的影响程度最高能达到40%。提出的竖向和三向边界影响系数综合考虑了路基压实度、侧向围压以及边界条件的影响。利用工程实例验证了新模型计算方法的准确性和实用性,提高了传统分层总和法的精度。

河谷区多层软土地基强夯处治分析

文章依托高速公路多层软土地基强夯处治项目,在施工现场选取具有代表性的监测断面开展现场监测,检验河谷区多层软土地基强夯处治效果。由监测数据得出,在强夯处治和路基填筑施工阶段,地基分层沉降、土压力、孔隙水压力和侧向位移增幅均较大,工后逐渐趋于稳定,可说明强夯处治后软基承载力得到有效提升,路基整体结构稳定,加固效果良好。

压缩及增减湿作用下非饱和黄土细观结构演化规律研究

土的细观结构是其宏观力学性质变化的本质,而黄土是一种特殊的结构性土,细观结构研究对揭示黄土地质灾害机理尤为重要。为了探讨黄土在不同外荷作用下的细观结构演化规律,本文采用压汞技术(MIP)及扫描电镜(SEM)等细观结构研究手段,对黄土在不同压实状态,无侧限增减湿,常含水率压缩以及常应力增湿作用下的细观结构进行全面试验研究,并从有效应力角度对细观结构演化进行探讨,进一步总结黄土填方地基的细观沉降机理。结果表明:松散黄土在压实过程中会形成团聚体间大孔隙,团聚体内小孔隙以及黏粒间微孔隙等三层次孔隙结构;初始干密度,饱和度主要影响大、小孔隙结构,而对微孔隙结构无影响;无侧限增湿对孔隙密度分布形态影响有限,但能弱化颗粒间的胶结,而常应力下增湿会引起大孔隙塌陷,产生湿陷变形,孔隙结构趋于均匀稳定;无侧限干燥会同时作用于3个层次孔隙结构,而压缩仅作用于大孔隙结构。整体来讲,细观结构的调整是土有效应力变化的结果,但净应力会先作用于大孔隙,而吸力变化会对3种孔隙结构同时产生影响。细观结构研究表明,压实度在一定程度上决定黄土大孔隙结构,控制施工压实度可以有效控制黄土填方地基施工期及工后期沉降。

侧向受控条件与压实度对陕北地区压实黄土压缩特性的影响

近年来,随着道路工程建设的高速发展,压实黄土因竖向压缩引起的路基沉陷问题日益严重。以往学者的研究主要集中在影响压实黄土变形的含水率、孔隙率、饱和度等因素方面,忽略了侧向约束条件以及不同压实度对压实黄土的影响。为解决以上问题,该文以陕北地区G307道路改扩建工程为依托,现场选取路基压实土样开展室内压缩试验。通过施加不同的侧向约束条件,分析竖向多级荷载作用下压实黄土在不同压实度和围压条件下的应力‒应变曲线。结果表明:土样的竖向压缩量与施加的竖向荷载呈正相关,而与压实度呈负相关;围压与侧向约束均能降低土样的竖向压缩量。该结果反映了土样在实际工程中的工作状态,可为黄土区路基填筑提供借鉴和指导。

不同夯击能相同夯沉量条件下黄土填方地基强夯处理效果分析

为了评价不同夯击能、相同夯沉量控制条件下的黄土填方地基强夯处理效果,在晋中市某工程填方区开展了夯击能4 MN·m、6 MN·m、8 MN·m和10 MN·m共四种能级的强夯试验,测试强夯前后填土的干密度、压缩模量、湿陷系数、瑞雷波波速等物理力学性质指标。试验结果表明,夯击能6 MN·m、8 MN·m、10 MN·m分别在夯点处7 m、9 m、7 m深度内,夯间处8 m、7 m、6 m深度内,密实度提高、压缩性降低的效果与夯击能4 MN·m接近;夯击能4 MN·m、6 MN·m、8 MN·m、10 MN·m分别消除了5 m、4 m、7 m、5 m深度内的湿陷性;与夯击能4 MN·m试验相比,夯击能6 MN·m、8 MN·m、10 MN·m总耗时分别缩减12.5%、37.4%、40.7%,油耗分别减少7.9%、26.9%、23.1%,表明高夯击能与低夯击能相比所用时间与设备耗油有大幅度降低。

高速铁路路基填料智能振动压实系统研制与试验研究

针对现有振动压实设备的局限性,研制一种振动参数调节广、能够实时监测填料干密度的室内智能振动压实设备,并进一步量化评估填料压实状态动刚度和强度的新指标。基于振动理论,揭示室内振动压实设备稳定工作机制,提出振动参数动态优化方法,基于表面沉降理论提出干密度实时计算方法,结合压密曲线建立压实性能评估方法,分别从滞后角修正刚度理论和相似修正强度理论,提出刚度和强度等力学指标对压实状态进行综合评估方法;研发室内振动压实系统以及数据采集分析软件,分析系统部件的工作性能和指标的测试计算方法;最后,开展室内振动压实试验。研究结果发现,增大容器直径和设备自重可显著提高填料干密度;当系统处于共振频率下,填料动刚度减小,承载能力增大;基于振动参数动态优化方法,能够有效减少30%振动能量输出,进一步提高压实效率,减少压实器械磨损及颗粒破碎。研究成果有助于加深对振动压实成型机理的分析,为振动压实试验方法在高速铁路路基建设中推广应用提供理论基础。

海南滨海粉细砂的工程特性与地基压实方法研究

滨海砂地基的工程特性与常规陆源砂地基有很大差异,如处理不当,易发生地基沉降变形、振动液化等工程问题。因此,基于海南地区的滨海粉细砂,考虑滨海砂地基的性质和环境地质条件,首先对其工程特性进行了试验分析,而后采用冲击压路机+振动压路机、振动压路机2种机械碾压方式进行了滨海砂地基现场碾压试验研究,并对其单遍压实度、单遍压实沉降差以及总的压实度与压实沉降差进行了对比分析。其结果表明:滨海砂地基宜在基底设置碎石土垫层,厚度宜为30 cm左右;单一采用振动压路机进行滨海砂垫层碾压对滨海砂地基压实度的影响有限,宜在垫层上采用冲击碾压和振动碾压相结合的施工工艺,其碾压参数宜为冲击碾压15遍+振动碾压4遍;压实沉降差控制标准为最后2遍的压实沉降差平均值以不超过2 mm为宜。

压密注浆技术在临海闸站除险加固工程中的应用

以某临海闸站除险加固工程为例,论述了压密注浆技术用于闸站底板下部填充加固的原理、可行性、施工参数和施工流程;通过施工过程中一系列的监控手段和技术控制,确保了压密注浆技术在闸站除险加固中的应用效果;结合工程实例总结了压密注浆施工注意事项。研究结果表明,压密注浆技术可有效解决闸室底板沉降过大、局部脱空、裂缝等问题,可在同类工程中推广应用。

国道522线路基土方填筑及压实技术

以国道522线路工程为背景,深入探讨了路基土方填筑及压实技术。通过详细的场地测量与清理、旧路面挖除等前期准备工作,确保了施工基础的稳固。在路基土方填筑阶段,采用过筛处理去除大粒径土石料,结合破碎、拌和与添加特定改良剂等措施,有效提升了填筑材料的性能。填筑完成后,通过精心的压实作业,确保了路基的密实度和稳定性。经过严格的试验论证,国道522线路基的最大沉降量仅为4.68 mm,无严重沉降变形,施工质量得到了有效的保证。

高速公路路基压实施工工艺及工程应用分析

针对高速公路工程路基压实施工过程中存在的路基压实度低、冲压效果差的问题,对高速公路路基压实施工工艺及工程应用情况进行研究与分析。首先,确定路基的土质情况,并将填土层安置于砂垫层上方,确定最大压实密度的松铺厚度。其次,对路面进行三次夯击,测量施工中的下沉程度并用填土的方式整平路面。最后,针对不同强度的石料,进行三次压实作业,及时调整压实机械的工作强度,以此控制填料最大粒径范围,从而实现路基压实和质量控制。测试结果表明,不同规格的压路机进行碾压后,静压数据值始终在0.5 MPa以内,土层沉降量稳定在90 mm以内,碾压程度符合标准;在测试深度相同时,强振的最大应力值均大于1.5倍静压下的数据值,结果符合预期。

湿陷性黄土场地大型储罐基础设计

结合在湿陷性黄土场地上建设的10万方大型钢储罐工程,从基础选型、承载力设计、地基处理、充水预压、沉降观测等方面进行了深入的分析和研究,并从经济性、施工可操作性等方面进行地基处理方案比选,确定采用孔内深层强夯桩+灰土石垫层,提出对含水率较低的湿陷性土层进行预增湿技术,使土层达到最优含水率,解决桩沉管不易、拔管困难、较难消除湿陷性的问题,充水预压后进行沉降观测,结果表明地基沉降随充水荷载增大而增大,在15d后趋于稳定,且储罐四周沉降大于中心点,但沉降量均小于估算值,地基处理效果达到预期。

湿陷性黄土地区挤密桩复合地基沉降变形特性研究

湿陷性黄土地质结构不稳定,为地上建筑提供的支撑力较为有限,需要利用有效手段对其进行负荷地基强化才能够达到有效控制沉降与变形的效果。本文以此为研究目标,在分析湿陷性黄土地质特征的基础上,以挤密桩为主要施工工艺,分析应用优势、梳理应用流程、明确工艺参数,并利用具体的工程实例探讨挤密桩施工下的地基沉降变形特性,旨在为后续工程实践提供参考。

基于极限抗剪强度改进的压实填方边坡稳定性评价方法研究

压实度是影响填方边坡稳定性的重要因素,为了分析不同压实度下填方边坡的稳定性,设计了不同压实度下填方边坡工况,分析并建立了压实土体本构关系模型,基于有限元强度折减理论,分析了变形破坏趋势,确定极限抗剪强度。采用Bishop方法计算土条两侧的作用力,在不考虑土体侧向变形的情况下,计算得出边坡稳定性系数和填土外加应力作用下导致的沉降变形值,根据计算结果提出了填方边坡稳定性防护对策。结果表明:所提出的分析方法能够准确分析出填方边坡变形情况,有效降低了稳定性分析误差,并且将其应用于实际填方边坡稳定性分析中,具有实际应用意义。

基于数值模拟的高填方红黏土地基强夯试验研究

为减少红黏土高填方地基试夯次数,以云南省在建大型场平工程项目为例,采用Abaqus数值软件模拟不同夯击能级下的地基有效加固范围,综合施工效率、经济投入等比选分析,确定该红黏土填方地基强夯施工最优能级。基于数值模拟所得的强夯能级及加固范围进行现场试夯试验,并通过平板载荷、动力触探等技术手段,对强夯后的红黏土填方地基进行检测,检测结果满足主体结构设计的强度和变形要求,可为高填方红黏土地基处理提供参考。

某山区深厚填土强夯地基质量事故原因浅析

近些年以来,出于土地综合利用及环保要求,一些厂矿企业多选在山区建设,对拟建区原始地形采取整平处理就会形成深厚填土强夯地基。强夯地基具有施工工期短、投资少等优点,因此得到了广泛应用。由于山区深厚填土地基性质的复杂性,经常出现一些施工质量问题,使得建(构)筑物出现不均匀沉降变形、建筑物墙体开裂、场地地面下沉等,严重者影响建(构)筑物的正常使用和安全,其原因是多方面的。本文以某工程为例浅析山区深厚填土强夯地基处理质量事故的原因,以期对以后类似工程有所借鉴。

灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基载荷沉降试验研究

为了探讨灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基载荷沉降情况,以民小公路处理后的地基为例,选择试验桩并在附近埋设沉降管,在非浸水与浸水条件下分别施加载荷,观察地基沉降变化。结果表明:随着荷载的增加,地基沉降量呈现出不断增长的趋势。从地基荷载沉降试验可以看出,当荷载500kPa时,非浸水地基的平均沉降为57.3mm,浸水地基的平均沉降为71.2mm,二者差距不大,都低于要求的200mm。由此可见,应用灰土挤密桩方法对湿陷性黄土地基进行处理后,黄土湿陷性得到了有效改善,地基载荷沉降满足施工要求。

机场跑道高填方工后不均匀沉降分析

机场跑道建设时难免会涉及土方填筑工序,高填方施工后都会出现不同程度的不均匀性沉降问题。以某机场新建跑道为研究对象,在分析工程基本情况以及地质条件的基础上,明确了不均匀沉降的主要监测内容,包括原地面沉降监测和完成面沉降监测。结果发现原地面的不均匀沉降更显著,且沉降量较大,完成面的沉降相对较小且比较稳定。最后结合实践经验提出了强夯处理法和压注灌浆法,以提升机场跑道高填方工后的沉降问题,能够达到显著的效果。

湿陷性黄土路基灰土挤密桩处治分析

为检验湿陷性黄土地基灰土挤密桩加固处治效果,文章分别采用有限元分析和现场监测法进行研究。通过对比有限元分析结果,发现采用灰土挤密桩处治后地基土的含水量和沉降得到有效控制,未出现不均匀变形。分析现场监测结果可知地基结构稳定,未产生不均匀沉降,可认为有限元分析结果准确,采用灰土挤密桩处治后地基结构稳定。

市政道路路面与路基不均匀沉降问题的施工策略分析

以市政道路在运行过程中的不均匀沉降问题形成的外部危害作为出发点,对市政道路施工中不均匀沉降的重要程度及成因进行分析,针对市政道路沉降病害的特点,从搭板施工、路基开挖作业、路基压实作业、路基防护4个方面探究路基与路面不均匀沉降问题的施工策略。

混凝土连续桥梁填石路基周围土体沉降控制方法

为避免桥梁路基沉降导致交通安全隐患,研究混凝土连续桥梁填石路基周围土体沉降控制方法。通过填石路基周围土体应力变化选取适宜填石材料,采用振动压实法压实土体及石料,控制混凝土连续桥梁填石路基周围土体沉降。结果表明:在同等压力作用下,粒径较小的填石材料对填石路基周围土体进行压实效果较好;填石路基周围土体坡率为1∶1.8时,土体稳定系数最高;通过压实填石路基周围土体方法控制沉降,孔隙率及沉降率均符合路基设计规范压实标准;工程结束后一年内填石路基周围土体沉降值较低。