高速公路陡坡路段高填方路堤设计分析

文中以明溪胡坊至三元岩前高速公路项目为例,对高填方路堤稳定性、应力应变特性进行计算分析,总结边坡稳定性影响因素及边坡变形特征、天然陡坡上填土导致应力集中边坡失稳、滑坡的特性,并提出相应的处置措施。

山区陡坡路基土石混合料力学特性研究

土石混合料是一种由土料和石料混合而成的填筑材料,广泛应用于路基工程中。通过击实试验和压缩试验,系统地研究了土石混合料的物理力学性能。实验结果表明:土石比在调节最优含水率和达成最大干密度方面有重要影响。随着粗颗粒含量的增加,最佳含水率逐渐降低,而最大干密度则呈现先增加后降低的趋势。土石比为3∶7时出现最大值。但粒径分布对于上述物理参数的影响并不显著。在压缩实验中,粗颗粒含量为70%的试样变形量最小,表现出较高的强度和稳定性。这些发现对于深入理解土石混合料的物理力学性能以及在路基工程中的合理应用具有重要意义。

基于TRIZ理论的某高原铁路陡坡路基方案设计

随着国家西部大开发战略的推进,高原铁路设计逐渐成为当前重要的研究课题。高原铁路设计不仅需要考虑陡峭的地形条件和地震动等不利因素,还需兼顾严格的位移控制要求,常规的陡坡路基设计方案已不能满足设计需求。鉴于实际工程需要和某高原铁路陡坡路基设计的复杂性,基于TRIZ理论分析设计参数间的相互关系,采用技术矛盾矩阵的方法获得陡坡路基的设计方案,并采用有限差分软件FLAC3D对设计方案进行了验证。结果表明,基于TRIZ理论得到的设计方案在一般工况和地震工况下均能满足设计要求,基于TRIZ理论的高原铁路陡坡路基方案设计是可行的。

武广线高边坡陡坡地段桩板结构路基的设计理论探讨

研究目的:桩板结构路基是土质路基上无砟轨道的一种新型结构形式,本文结合武广线桩板结构路基的设计,初步探讨桩板结构路基的设计方法,希望能够为桩板结构路基的设计及应用提供参考。研究结果:桩板结构路基是高边坡陡坡地段地基加固的一种有效形式,通过计算,承载板挠度、桩基础承载力及其变形均满足了无砟轨道的控制指标要求,是桩板结构路基应用范围的一个新的突破。

陡坡椅式桩板结构受力模式及计算方法分析

研究目的:陡坡路基椅式桩板结构兼有承重、阻滑及支挡功能,是控制陡坡地段高等级道路特别是无砟轨道高速铁路差异变形的有效措施,作为一种新型的组合式支挡结构,研究分析其结构受力模式及计算方法,对该结构的工程实践及推广应用具有重要的意义。研究结论:(1)挡土板刚度小或搭接在翼缘桩上时,考虑土拱效应,土压力采用三角形分布形式,挡土板刚度较大时,土压力采用矩形分布形式;(2)承载板刚度较大时,土压力采用矩形分布形式,刚度较小时土压力为抛物线形分布;(3)岩石边坡上椅式桩的岩石压力计算可参照《建筑边坡工程技术规范》,土质边坡上椅式桩外侧的被动土压力计算可采用经典土压力理论或弹性抗力法,内侧主动土压力计算可采用经典土压力理论或土拱理论;(4)挡土板与承载板采用简支梁模型,依据微元受力建立平衡方程,结合边界条件求解其变形和内力;(5)椅式桩结构计算可采用弹性地基梁法或结构力学位移法;(6)该研究成果可在变形要求严格的高速铁路陡坡路基工程中应用。

陡坡地段三排桩板结构路基承载特性仿真研究

为研究陡坡段三排桩板结构路基的承载特性,首先通过有限元软件ABAQUS采用强度折减法研究桩板结构加固前后陡坡稳定性,验证结构作用效果;其次分析在ZK荷载作用下,三排桩板结构的受力变形特点;最后对比研究不同类型桩板结构于陡坡路基中的承载特性。结果表明:陡坡地段采用三排桩板结构路基可较好地提高边坡稳定性;承载板上弯矩最大值多发生于桩间位置处,沿线路方向弯矩最大值为299.5 kN·m,沿顺坡方向弯矩最大值为389.4 kN·m,线路方向弯矩较顺坡方向弯矩小约30%,竖向剪力最大值约为500 kN;桩结构受力最大位置为与承载板连接处,最大弯矩、剪力值分别为169.4 kN·m、130.8 kN;三排结构较双排桩板结构在陡坡路基承载特性和控制变形方面均具有一定优势。

拓宽公路路基变形与挡土墙受力特性有限元分析

采用Midas/GTS有限元软件,分析了山区陡坡段拓宽公路路基与挡土墙受力变形特性。结果表明,拓宽路基顶面沉降曲线呈"勺子"形,要重视新、老路基结合部位的处治以及挡墙与拓宽路基的拼接处理;不仅要控制拓宽路基工后沉降,还应控制新、老路基的差异沉降,防止其对路面结构造成破坏;挡土墙墙背上的土压力分布并非是理论上的线性分布,土压力大小介于静止土压力与主动土压力之间,挡墙土压力的分布及大小决定了挡墙的稳定状态;通过分析路基拓宽宽度和填料压缩模量等因素对路基和挡墙受力变形的影响,建议根据现场情况减小拓宽宽度,合理选择填筑材料。

无砟轨道铁路陡坡路基加固结构创新方法分析

无砟轨道铁路对线路的平顺性、稳定性和耐久性提出了严格要求,当其以路基形式修建在陡坡段时,需要选择合理的加固结构形式来解决路基填筑体的不均匀沉降、地基土的不均匀沉降及加固结构水平变形过大等难题。应用创新思维和创新方法来进行问题分析,可以有效克服思维定势,从而可以确保加固结构方案的选择更加具有系统性和科学性。应用创新方法进行问题分析,得出以下结论:(1)无砟轨道铁路陡坡路基存在问题的实质是出现过大的横向差异沉降;(2)陡坡路基出现过大横向差异沉降的冲突区域为陡坡填筑体;(3)板椅式桩板结构是目前技术条件下解决无砟轨道铁路陡坡路基不均匀沉降较好的加固结构形式。

大理至瑞丽铁路大理西车站路基设计

大理西站位于西耳河右岸,属典型的剥蚀中山峡谷地貌。地震烈度高,地形、地质条件极其复杂,路基工程修建难度大是本站路基工程设计最大的特点。在地震烈度高达8度的短短1 km范围的路基工程,受1条区域大断层及2条支断层的影响,不良地质及特殊岩土发育有泥石流、滑坡、岩堆、顺层、危岩落石、人工坑洞、陡坡人工弃土等不良地质体。针对如此复杂的地形、地质条件,路基工程灵活采用环形柔性防护网,锚索(杆)框架梁轻型柔性加固防护技术,土钉墙原位加固技术,锚索桩板墙加锚索框架梁,桩基托梁衡重式挡墙等新型组合式支挡结构,实现了工程结构设计合理的多样化、组合化、新型化、轻型化、柔性化的工程设计理念。在技术方案研究中"总体着眼、专业入手"并突出路基工程系统风险控制,合理选择了明洞方案穿过泥石流沟,适当缩短了地震时难以修复的傍山桥工程,做到了工程选择合理化、综合化、系统化。

椅式桩板结构变形破坏特征模型试验研究分析

山区地形艰险、地质复杂,修建铁路遇到了大量的陡坡路基,出现边坡直立的高填方车站路基越来越多,传统的单一支挡结构在此类边坡上应用无法满足多种需求,因此提出了一种兼有承重、阻滑及支挡功能的高悬臂陡坡椅式桩板结构。由于陡坡高悬臂椅式桩板结构是一种新型超静定结构,有必要揭示并掌握其变形和破坏特征,以利于该结构的设计和推广应用。通过模型试验研究分析,得出以下结论:(1)变形极值出现于主桩桩顶;(2)悬臂段变形为主控因素;(3)裂纹多出现于桩梁交界处的桩体上和横梁中部;(4)椅式桩破坏模式一般为某构件形成塑性铰使结构丧失正常使用功能;(5)坡体破坏缓于结构破坏,软质岩边坡主要发生主桩外侧的浅层坡体挤压破坏和高荷载条件下主副桩间的岩体挤压破坏。

基于Abaqus有限元模拟的反h抗滑桩对陡坡路基沉降的影响研究

通过使用abaqus有限元模拟软件模拟冀西北地区的陡坡路基,并计算分析在桩间间距、h桩前后桩距以及陡坡坡度变化的情况下陡坡路基的沉降变形情况,研究表明:随着桩间距的增大,陡坡路基边坡的最大变形量也不断扩大,当桩间距为8 m时,变形量达到峰值,且为22.94 mm;随着前后桩距的增大,陡坡路基的最大变形量先到达一个峰值,当过了峰值之后,随着前后桩距的增大,陡坡路基的最大变形量随之降低;当改变陡坡坡度时,随着陡坡的增大,陡坡路基沉降量也随之增大,当陡坡坡度达到36.158 m时,变形量最大。

陡坡路基椅式桩板结构关键设计参数影响性分析

针对兰渝铁路陡坡路基地段,传统支挡结构已难以满足工程要求,则可采用椅式桩板结构。基于椅式桩板结构设计的基本理论,运用ABAQUS有限元软件建立三维模型,对椅式桩板结构进行了分析,研究关键参数对结构的影响。多组的比较分析表明:主桩、副桩与桩间土协同作用效果明显,坡率的变化不影响结构的受力,结构具有较大的刚度,可有效地限制陡坡路基的侧向变形;排距及纵向桩间距对椅式桩板结构受力影响较大,合理选择排距及纵向桩间距可获得较好的抗滑支挡效果。

基于路线布设及路基设计的公路设计要点探讨

在公路建设过程中,要在充分了解和掌握沿线地段的气候、地貌、地质等条件的基础上,提出合理的路线布设和公路工程设计。论文阐述了公路工程设计要点,分析了公路工程设计方案的优选,提出了路基设计常用方法。

堆积体陡斜坡路基滑坡机制及其处治对策

堆积体陡斜坡路基作为山区高速公路特殊路基设计的重要内容,受到国内外工程技术人员和相关学者的高度关注。针对山区高速公路堆积体陡斜坡路基病害频发的现状,以国内某山区高速公路典型路段为研究对象,从地形地质条件、路堤填筑、边界内建(构)筑物状态、施工方案与设计文件的差异等方面对堆积体陡斜坡滑坡机制进行了深入的分析和研究。陡斜坡地貌、坡脚临空、人为堆载等是堆积体斜坡失稳的关键因素,地表植被和原始水系的破坏将加速滑坡的形成、加剧致灾程度。针对性的提出了“上部减载、中部封水、下部固脚”的综合处治措施,多年的变形监测表明:该措施经济有效、安全可靠。

基于主成分分析法的铁路路堑高陡岩质边坡安全性评价

针对传统边坡安全性评价方法主观因素影响较大且缺少严格理论依据的问题,提出一种基于主成分分析法的铁路路堑高陡岩质边坡安全性评价新方法。该方法有严谨的数学推导过程,客观性强。运用该方法对20处高陡岩质边坡的10项评价指标进行了降维分析。20处高陡岩质边坡中有8处为稳定状态,7处为基本稳定,3处为潜在不稳定,2处为极不稳定,与专家评价结果吻合较好,证明该方法科学合理。

基于期望造价的黄土路堑高边坡优化设计模型

考虑黄土高边坡的工后失效费用问题,使设计方法更加合理完善.基于期望造价,应用数学和力学原理,并结合黄土特征,假定最危险滑动面为抛物线型,对高边坡进行可靠度分析,建立了黄土路堑高边坡的优化设计模型.以铜黄公路高边坡为例对模型进行验证,计算结果表明,总坡比1:1.26时,总期望造价最小,模型与实际情况相符.该模型前瞻性强、意义明确,对设计人员和决策者有重要参考价值.

高速铁路陡坡路基h型桩板墙关键设计参数分析

为深入研究陡坡路基h型桩板墙设计关键参数对结构的影响,提出关键设计参数建议值。采用数值分析软件建立计算模型,分析h型桩板墙的横梁设置位置、横向桩间距及主桩锚固长度对结构内力的影响。主要得出以下结论:(1)横梁布置距主桩桩顶的最佳距离为0.30L~0.35L(L为主桩悬臂段长度);(2)锚固段为岩质地层时,横向最佳桩净间距为6~7 m,主桩锚固段最佳长度约为2L/3;(3)锚固段为土质地层时,横向最佳桩净间距为7~8 m,主桩锚固段最佳长度约为0.8L;(4)横梁设置位置及锚固深度不影响承载板对结构内力的改善作用,但横向桩间距过大时满铺设置承载板对结构不利,锚固段为岩质地层时,当横向桩间距大于8 m时,不宜在横梁上满铺设置承载板;锚固段为土质地层时,当横向桩间距大于9 m时,不宜在横梁上满铺设置承载板。

贵州某公路陡坡路基红黏土填筑加载速率分析

通过数值模拟方法,对红黏土陡坡路基填筑加载过程中超孔隙水压力的变化过程进行模拟分析,结合路基边坡的稳定性计算结果,探讨红黏土陡坡路基填筑加载速率问题。研究结果表明,在陡坡路基地段,红黏土在快速填筑过程中往往产生较大的超孔隙水压力,而且超间隙水压力消散较慢,对路基边坡的稳定性有一定的影响。

悬挑板在山区悬崖高陡边坡路段路基加宽中的应用

以四川省安县雎水镇至高川乡三级路改扩建工程为实例,详细介绍了悬挑板在山区悬崖高陡边坡路段路基加宽中的应用,对同类型地形、地质条件下的工程具有实际参考意义。

岩堆陡坡路基边坡稳定性分析与加固

岩堆边坡是一类具有特殊地质结构的混合土边坡,位于斜坡岩堆体上的陡坡路基,不但要对既有岩堆体稳定性进行评价,还需对陡坡路基整体稳定性进行分析。本文结合岩堆总体发育特征及稳定性调查,利用数值分析方法,对岩堆稳定性和陡坡路基整体稳定性进行分析,从而确定支挡加固方案。