新建铁路隧道下穿既有铁路施工引起的地表沉降控制标准研究

新建铁路隧道下穿既有铁路施工时引起地表沉降,这时对既有铁路运营安全的影响主要受控于轨道的前后高低差。采用ANSYS二维有限元方法,对新建铁路隧道下穿既有铁路工程建立数学模型,模拟计算不同最大等效应力、地质条件、隧道埋深、隧道结构形式等96种工况下的地表沉降量。并利用Peck公式回归分析得到96种工况下的沉降槽宽度系数。对模拟结果和回归结果进行数据分析,推导出沉降槽宽度系数与隧道埋深的关系式,以及地表最大沉降量与地层弹性模量、最大等效应力、隧道埋深的关系式。在此基础上,根据地表沉降曲线的正态分布规律、沉降槽宽度系数的数学意义和轨道的前后高低差管理值,推导得到新建铁路隧道下穿各等级既有铁路时的地表沉降控制标准。

拓宽道路工后差异沉降控制标准

为了防止道路拓宽工程中过大的差异沉降引起路面纵向裂缝和路基失稳,以河南安新(安阳—新乡)拓宽道路工程为实体依托工程,采用有限元方法,从路面结构对差异沉降的力学响应、平整度对差异沉降指标的要求、行车荷载对差异沉降指标的要求等方面,研究拓宽道路工后差异沉降控制标准,并对差异沉降进行了分级。结果表明:以路面结构的力学响应考虑差异沉降控制指标较好,并以4 cm作为差异沉降控制标准的低限,以9 cm作为差异沉降控制标准的高限。

框架桥下穿既有铁路路基沉降控制标准研究

针对框架桥下穿既有铁路对路基的沉降影响问题,文章采用ABAQUS有限元软件建立二维模型,分析了不同埋深、不同框架桥高宽比条件下地表沉降曲线形态,研究了框架桥下穿既有铁路路基沉降控制标准计算方法。研究结果表明:框架桥下穿既有线路基沉降曲线也可用PeckB公式进行拟合;根据i与■呈线性关系对沉降槽宽度系数进行修正使其更适合于浅埋大跨度箱涵下穿路基沉降的计算;基于铁路轨道平顺性控制要求所提出的路基沉降控制标准考虑了框架桥截面宽度、埋深以及土体内摩擦角因素,具有易用性。

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。

路桥过渡段沉降控制指标的研究

桥头跳车是由于桥台和台背路基产生差异沉降而造成的,因此路桥过渡段容许差异沉降是预防桥头跳车的一个关键问题。本文参照汽车平顺性评价方法,建立3个自由度的车辆-人体-座椅的振动模型,对台背不同差异沉降对行车舒适性的影响进行分析,并结合相关文献资料的结果,提出了路桥过渡段沉降的控制标准。

铁路隧道下穿既有专线地表沉降控制基准研究

目前,纵多地表沉降的预测公式和控制基准均建立在分离式单、双线隧道之上,而对于城市下穿既有客运专线的铁路连拱隧道施工引起的地表沉降预测公式和控制基准几乎没有。以国内第一条下穿既有石太客运专线浅埋大跨双连拱城市铁路隧道为工程背景,综合考虑列车荷载、埋深、土体弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角等因素,采用混合正交模型法设计36种工况,利用midas-gts有限元软件对双连拱隧道下穿既有客运专线进行模拟,获得地表沉降规律,用IstOpt软件对沉降进行回归分析,建立地表最大沉降量预测公式,并基于既有线轨道变位提出地表沉降控制基准。通过部分工程实例验证合理性,其结论可供类似工程借鉴和参考。

基于人车路相互作用的路桥接合处差异沉降控制标准

针对路基和桥梁沉降量不同而造成路桥接合处出现桥头跳车的现象,为确定桥头跳车的定量指标,选取人体加权加速度均方根值作为桥头车辆行驶舒适性的振动指标。将路桥接合处纵断面沉降曲线拟合为指数型曲线之后,建立了路桥接合处路面不平整时域模型,并分析了桥头车辆行驶舒适性的影响因素。分析结果显示车速、路桥过渡段的最大差异沉降量和沉降区段长度对人体的行驶舒适性影响很大。根据分析结果,确定了基于人车路相互作用的路桥接合处差异沉降控制参考标准。研究结果可作为判断桥头是否跳车的依据,也可用于一般路基差异沉降标准的制定。

双线软岩浅埋隧道施工地表沉降预测及控制

采用基于统计理论的二维沉降预测方法及回归模型,对新曲儿岔隧道出口浅埋段地表沉降等问题进行了分析.提出了新曲儿岔隧道施工沉降控制基准确定的方法和控制沉降的措施,以供工程参考.

考虑失效准则和沉降控制条件的基桩可靠度分析

研究了失效准则和沉降控制条件对基桩可靠度分析结果的影响.以s-lgt失效准则为基准,定义了搜集到的7种失效准则的偏差系数,并结合承载能力极限状态和正常使用极限状态模型因子给出了考虑失效准则、模型不确定性和沉降控制条件等因素的可靠度综合分析方法.最后,研究了桩顶容许沉降随机性对可靠度分析结果的影响.研究表明:沉降控制条件的变化对可靠度指标影响较大,但不改变由7种失效准则计算的可靠度指标排列次序.可靠度指标随容许沉降的增大而增大,但增长幅度逐渐降低,该结果不受失效准则影响.基桩承载能力极限状态与正常使用极限状态的可靠性评价机理之间存在关联性.因此,建议将失效准则和沉降控制条件结合起来综合评价基桩的可靠性.

沪宁高速公路(上海段)拓宽工程设计的几个关键问题

以沪宁高速公路(上海段)拓宽工程为背景,提出了拓宽设计中存在的几个问题:拓建方式与规模,平纵线形设计,拓宽地基处理,新建及改建路面结构设计,并提出有效的解决方案。

拓宽道路差异沉降临界控制标准研究(英文)

为建立拓宽道路差异沉降临界控制标准,首先开展了路面结构层对地基差异沉降的应变响应模型试验研究,基于模型试验结果,以路面结构层层状体系为研究对象,以不协调变形作为结构层底部的约束条件,建立了路面结构层对层底不协调变形的力学响应有限元模型,研究了路面结构层的应力变化规律,并通过系统数值分析手段对路面结构层底不协调变形控制标准与地基差异沉降标准进行相关性分析。研究结果表明:在地基差异沉降作用下,沥青混凝土面层整体呈现受拉状态,新老地基差异沉降值达到14 cm是地基临界差异沉降控制标准,路面结构层层底不协调变形的临界控制标准是1 cm;地基差异沉降临界控制值Sc与新老路基拓宽比l及路面层反坡斜率之间的关系可以用Sc=1000(16.82l-30.4 l+17.1)来近似表达。

控制油罐地基失效的沉降面积比

以40多台油罐的下沉情况说明,用弦线模量计算其沉降面积比作为基础设计的控制标准是可行的.

路桥过渡段不均匀沉降限值标准研究

不均匀沉降限值标准直接影响着路桥过渡段的处治费用和行车的舒适性与安全性。基于大量调查,归纳出三种不均匀沉降类型及两种简化模型,并建立路桥过渡段不均匀沉降限值标准,这对于路桥过渡段不均匀沉降的处理具有一定的参考价值。

基于流固耦合模型对京沪高速公路改扩建拓宽路基差异沉降控制标准的研究

对高速公路改扩建差异沉降标准进行研究,通过对既有道路观测数据分析,利用流固耦合模型对拼宽路基进行数值模拟,分析了新老路基差异沉降特性,提出京沪高速公路差异沉降控制标准:工后沉降不超过5cm,总沉降量不超过15cm,路拱横坡度增大值应不大于0.5%。

超浅埋隧道下穿高速公路分级控制基准分析

依托新鼓山隧道下穿高速公路工程,运用数值模拟方法分析了交通荷载下超浅埋隧道下穿高速公路的动力响应,对此分析有无交通荷载时的沉降规律.在通过数值模拟获得沉降槽宽度系数的基础上,结合Peck沉降理论分析公路不平整度要求,并考虑维修不平整度、公路修筑使用年限和地质条件,与前人研究的3种方法进行对比分析,提出适用于新鼓山隧道下穿公路的变形控制标准为30 mm,最后结合工程实例验证了该方法计算沉降控制基准的合理性.该研究成果可为类似工程沉降基准控制提供参考.

基于安全性的路桥过渡段差异沉降控制标准

为研究路桥过渡段差异沉降量化指标,对设搭板和不设搭板2种情况下的路桥过渡段差异沉降建立计算模型。引入动荷载系数作为行车安全性评价指标,将车辆系统简化为5自由度半车模型进行垂直振动的力学模拟,求解分析了车辆通过不同台阶高度(不设搭板情况)和不同搭板长度(设搭板情况)的路桥过渡段动荷载和动载系数的变化规律。结果表明:随着台阶高度增加,前后轮受力最大值逐渐增大,受力最小值逐渐减小;当台阶高度为5 cm时,前后轮受力的最小值已逐渐接近于0,当台阶高度为7 cm时,前后轮受力已出现负值;设置搭板后整车动荷载系数有明显减小,且随着搭板长度增加,整车动荷载系数减小。在此基础上,提出了基于安全性的路桥过渡段差异沉降控制标准。

佛开高速公路软基路堤拓宽沉降控制标准研究

以在建的佛开高速公路拓宽工程为背景,分析在拓宽路基边载的作用下,新老路基的沉降变形规律。在此分析的基础上,根据新老路基路面结构路用性能以及变形稳定的要求,并结合现场观测资料,对软基上高速公路拓宽工程的沉降控制标准进行了研究。研究表明,对于拓宽工程软基应采用"三指标"的控制标准,即:拓宽路基施工期老路容许的横坡度变化率、新老路基工后容许横坡度变化率、拓宽路基的容许工后沉降量。