汪晓丰[1]2004年在《软土地基上填方路堤后期变形分析》文中进行了进一步梳理随着我国公路事业得飞速发展，由于受地理条件的限制，许多公路不得不建造在软土地基上，已经建成的许多公路表明，后期的变形是不可忽视的。尤其对于高等级公路，其后期变形的要求比较严格，路堤的后期变形会对交通运输造成相当大的危害，因而有必要对软土地基上填方路堤后期变形进行分析和沉降预测。研究软土地基上填方路堤的后期变形的组成部分及其影响因素、建立起相应的沉降预测方法是有着非常大的工程意义。 文中首先分析了软土地基上填方路堤的后期沉降由软土路基的后期沉降和路堤自身的沉降两大部分组成，并分别分析了其形成原因和影响因素。 传统的一般的沉降预测方法都要经过现场取样、试验、本构关系的建立、模型的选择和计算五个流程来预测出工后沉降，这个流程当中存在着诸多的不确定因素，往往造成后期沉降变形预测结果与现场实测数据相差甚大；基于现场实测数据的后期沉降预测方法只用根据现场实测数据，再进行曲线模拟就可以预测出结果。文中对前人的指数曲线法、双曲线法、泊松曲线法进行改进，利用最小均方差原则，编制相应的计算机程序，对叁种方法进行自动选择，实践证明，该方法能达到很理想的预测效果。
杨均平[2]2013年在《云南山区斜坡软弱地基填方工程问题的研究》文中研究表明软土地基是公路建设过程中经常遇到的一种地基类型，目前国内外对软土地基的处理措施较为成熟。近几年，在云南山区公路建设过程中发现一种特殊的地基类型，即斜坡软土地基，在这种地基上填筑路堤，容易产生地基失稳。斜坡软土地基与普通软土地基有相似之处，但由于地基表面具有一定的横向坡度，其工程特性又与普通软土地基存在差异。日前铁道部第二勘察设计研究院在结合西南山区铁路建设工程对斜坡软土地基进行了相关研究，除此之外，国内外对这种特殊地基类型的研究资料尚为少见，特别是在公路建设行业内，相关规范还未曾提及。针对此种现状，本文在“铁二院斜坡软土地基研究模型”基础上，结合云南省龙腾二级公路团田路堤滑坡工程对斜坡软土地基填方问题作进一步研究。首先在“铁二院斜坡软土地基研究模型”基础上，探讨了硬壳层厚度对斜坡软土地基稳定性的影响，认为硬壳层厚度应该作为斜坡软土地基稳定性影响因素。其次研究了硬壳层的存在对斜坡软土地基变形特征的影响，并将存在硬壳层的地基模型与“铁二院斜坡软土地基研究模型”进行对比分析，发现当硬壳层存在时，斜坡软土地基的水平变形和竖向沉降相对较小。然后根据斜坡软土地基稳定性及变形特征，提出了相应的路堤支挡结构类型和地基加固措施。最后结合研究成果，对云南省龙腾二级公路团田路堤滑坡工程使用抗滑钢管桩进行加固处理，治理效果良好。
田龙飞[3]2018年在《斜坡软弱地基大面积高填方路堤变形机理及破坏模式研究》文中提出斜坡软弱地基高填方路堤因地基表层土软弱并存在地面横坡,在路堤自重及列车荷载作用下有产生过量竖向沉降和侧向位移的可能,处治不当易造成路堤边坡滑塌失稳、侧向变形过大、路面不均匀沉降等问题。深入认识斜坡软弱地基高填方路堤变形机理与失稳破坏模式,是解决这一问题的关键所在。为此,本文依托衢宁铁路屏南车站站场大面积斜坡软弱地基高填方路堤工程,通过理论分析与数值模拟相结合的方法系统研究了斜坡软弱地基上高填方路堤的变形机理及破坏模式,并给出了变形控制方法。主要研究结果如下:(1)基于半无限体表面作用集中荷载的弹性力学理论,推导了斜坡地基路堤产生的地基中附加应力近似计算公式,并给出了其分布模式。(2)对于斜坡软基高路堤,在填筑过程中,分层填筑厚度越大,填方体变形越大。分层厚度的增加会使斜坡岩质地基的变形幅度加剧,对斜坡岩质地基分层填筑厚度也不宜过大。填高的增加会减小填方边坡的稳定性并改变其潜在滑面位置。在填高较小时潜在滑面位于斜坡软弱地基上,填较大时潜在滑面位于填方体中。(3)斜坡软弱地基高填路堤的最大水平位移一般发生在路堤中下部到坡脚位置,最大竖向沉降发生在路堤与软弱地基表面,坡脚处软弱地基层会发生竖向隆起;斜坡软基高路堤破坏模式主要为路堤内部圆弧形滑动或者软弱地层表面与路堤内部的直线-圆弧复合型滑动。(4)采用数值模拟方法,讨论了斜坡软基几何与力学参数对高填方路堤变形与稳定性的影响特征。填方边坡的变形随软基坡度的增加而增大,但变化幅度较小,软基弹性模量、内摩擦角、粘聚力对路堤变形影响均存在从敏感到不敏感的临界值。软基的厚度、弹性模量对高填方路堤的稳定性影响较小,但其坡度、内摩擦角以及粘聚力则有显着影响,内摩擦角、粘聚力对路堤稳定性影响均存在从有到无的临界值。(5)分析了不同加筋方式对斜坡软基高路堤变形与稳定性的影响。加筋能够减小路堤变形,显着增加其稳定性。加筋对沉降的控制效果好于对水平变形的控制。对于斜坡软弱地基高填方,加长筋的效果要显着好于加短筋的效果;对于斜坡岩质地基高填方,长短组合加筋对提高路基稳定性具有更显着效果。(6)运用数值模拟方法,讨论了斜坡预设台阶的不同坡度、高度等方法对高填方路堤的变形及稳定性的影响。台阶的设置有利于减小路堤填筑过程中的侧向变形,且能明显加大斜坡软弱地基路堤的稳定性;对于本依托工程,台阶坡度可取为1:10、高度宜取为0.8m。本文在斜坡软弱地基高填方路堤变形机理、失稳破坏模式及变形控制方法方面的研究成果,可为类似工程提供指导与参考,具有理论意义和工程价值。
侯亚玲[4]2016年在《适用于黄土填料高填方路堤的沉降计算方法》文中研究指明随着我国经济持续增长,高速公路工程快速发展,在山区建设时,高填方路堤结构形式不可避免,成为道路工程中常见的形式之一,以黄土为主要填料的高填方路堤也常常出现。对于高填方路堤,在填料自重作用下引起的的堤身压缩量也不容忽视。因此,为保证路堤安全运行,有必要对高填方路堤的自身沉降进行研究。国内外大量学者已对路基的沉降计算方法有了一定研究,但针对黄土填料高填方路堤的沉降计算方法还未有统一、完善、可靠的理论计算方法,还需进一步研究与探讨。本文为探究黄土填料高填方路堤沉降的准确计算方法,以山西太原阎家峰高填方路堤为依托,总结前人研究成果的基础上,主要分别从室内土工试验、现场原位沉降监测、有限元模拟分析叁方面展开研究工作。具体内容及结论如下:1.黄土填料的变形特性。对压实黄土进行了击实试验、固结压缩试验等来分析黄土填料的力学特性,研究了压实黄土的各项物理指标和变形参数。分析了含水量与压力对黄土填料压缩变形系数的影响,随着含水量、压力的增大,压缩变形系数增加。2.Es-P曲线幂函数拟合公式。通过整理大量压缩试验数据,对压缩模量与各级压力关系曲线分别用对数函数、幂函数、线性函数进行拟合。拟合结果表明:用幂函数拟合的Es-P关系曲线,相关性最好,与实际的Es-P曲线最为符合,用幂函数拟合的公式表示为Es=aPb。3.黄土高填方路堤自身沉降计算公式。分析总结了常用计算方法的不足和缺陷,应用压缩模量与压力Es-P幂函数拟合公式,考虑了路堤分层填筑的特点及压缩模量随实际压力区间变化的规律,提出了一种基于幂函数拟合Es-P曲线的分层总和法计算方法。4.黄土高填方路堤沉降的原位监测。对路堤进行了长达约400天的沉降原位监测,并采集了大量的实测数据,探讨黄土高填方路堤的沉降变形规律,并与沉降计算值进行了比较、分析。通过实测值与计算值比值结果,提出了适合本黄土填料高填方路堤的与填方深度有关的沉降修正系数公式:。从而使修正后的幂函数分层总和法,可作为一种简便、可靠且在类似黄土填料高填方路堤沉降计算中值得推广的实用方法。5.有限元补充分析高填方路堤的沉降规律。运用ABAQUS有限元软件建立了实际工程的路堤模型,对黄土填料高填方路堤的沉降变形与规律进行了有限元补充分析。模拟分析发现:路堤的竖向位移在中心点处变形最大,且变形最大位置在距路堤底部1/3~1/2处。路堤边坡的侧向位移沿路堤高度呈近似“抛物线”变化的形式,最大侧向变形发生在靠近路堤边坡距底部1/3~1/2位置处。通过运用有限元模拟路堤的分层填筑过程,对于指导高填方路基的设计与修建及其沉降控制提供了重要的参考价值。
王毅[5]2004年在《极软岩填方路堤变形特性研究——以西攀高速公路为例》文中进行了进一步梳理变形问题一直是公路路基研究解决的主要问题。对路堤变形性状的分析研究，不仅是正确认识和评价路基稳定的基础，也是提高路基设计水平，发展施工控制技术的有效途径。本论文结合西攀高速公路试验路段(LK0+900～LK1+000)的地基工程问题，重点对该区的特殊地层——昔格达地层填筑路堤的变形问题进行了分析和研究。 首先，通过现场调研、勘察，查明研究区段的地层结构及地基土的物理力学性质，获得地基土的基本性状特征；通过大量昔格达地层填料试样的室内、室外土工试验，获取一系列昔格达地层填料的物理力学指标，掌握昔格达填料的基本强度以及变形特性；然后，根据试验段路堤施工加载期间的分层沉降变形观测结果，探讨路堤自身各部位的沉降规律，昔格达土层的压缩变化规律；结合现场条件，选取代表性剖面，建立填方路堤变形的计算模型，对其进行数值分析，将有限元计算结果和变形预测的结果进行对比评价分析；建立不同的昔格达地层填料填方路基模型，通过有限元方法对昔格达地层所成路堤进行机制模拟、变形计算，探讨影响该极软岩填筑路堤沉降变形的主要因素；最后，根据路基施工结束后的沉降变形观测结果，选择常用的预测模型对未来沉降进行预测，选择最优的预测方法进行后期沉降的推算，指导后续施工和优化设计，减少工后沉降量。 通过此次研究，获得了对路堤变形问题的新的认识，即为了控制路堤的沉降变形，不仅应满足现行规范中规定的压实度标准，还应该引入填料压实后的力学参数——变形模量值标准，实行双重控制标准，而对于昔格达地层这种混合填料，为了获得较大的模量值，应该控制填料中泥岩的含量；现行公路路基施工规范中对路堤填筑时分层填筑厚度的规定值，在压实机具功能满足的条件下，可以适当提高。
张卫兵[6]2007年在《黄土高填方路堤沉降变形规律与计算方法的研究》文中研究指明受自然条件和地理特点的制约,西部山区高等级公路建设中出现了大量的黄土高路堤。由此而引发的高路堤沉降变形问题始终备受学术界及工程技术人员的重视。本文在总结国内外研究现状的基础上,围绕黄土高路堤的沉降变形规律、沉降影响因素和沉降计算等问题,以叁处典型黄土高路堤原位试验为依托,结合室内试验、离心模型试验及有限元仿真分析等手段开展了以下研究工作:1.路堤压实黄土蠕变特性研究。通过一维固结试验,研究压实黄土在各种情况下的次固结特性,探讨了固结状态、加载时间、加载比对压实黄土次固结系数的影响,揭示了次固结系数与压缩指数间的关系。试验结果表明,随着固结压力的变化,压实黄土的次固结系数表现出与当前应力状态有关的变化规律。当处于正常固结状态时,次固结系数近似为一常数,且次固结系数与压缩指数具有很好的相关性;而当超载预压处理后,次固结系数随超载比和超载作用时间不同而变化。其次,进行了不同压实度、不同含水量情况下一维蠕变试验,研究了高路堤填土在高应力下的流变特性,在Kelvin模型基础上得出了变形随时间和应力变化的计算模型。2.以叁处黄土高路堤为载体,开展了黄土高路堤沉降原位试验研究。试验中通过布置沉降杯和压力盒等测试元件,对路堤施工及工后各过程中路堤横断面、填挖交界处,以及路堤填土层间土压力与位移的变化规律进行了现场实测和分析。并在此基础上对黄土高路堤的沉降组成进行了研究。3.借助离心试验手段,通过不同路堤断面形式,不同地形条件下的10组离心模型试验,着重对黄土高路堤沉降变过程、空间效应对沉降变形规律的影响及黄土高路堤的湿化特性进行了研究。分析了加载期与稳定期沉降变化规律及其构成变化,并与原位试验进行对比。4.基于MARC有限元软件,从填土高度、边坡形式、路堤与地基模量、模量比及填土泊松比等方面对路堤沉降的影响展开深入的探讨,并分析了各因素对高路堤沉降构成的影响。同时对空间效应的影响及路堤的湿化性状进行了数值仿真分析。结果表明,路堤沉降的组成除地基沉降外,主要是路堤自身的压缩变形量,而由填土高度、土体泊松比及路堤边坡形式等因素引起的侧向变形对路堤沉降也有较大的影响。空间效应对路堤沉降及土体应力分布产生一定影响,湿化将引起路堤局部应力水平的提高,从而产生边坡失稳。5.黄土高路堤自身压缩沉降计算及工后蠕变计算的研究。首先在一维分层总和法中引入压缩模量随填土应力变化时的修正表达式,使路堤沉降计算时能够考虑到不同土层压缩模量因填土荷载增加的变化的情况:其次针对高路堤填土变形的特性,提出了侧向变形影响的修正系数K表达式,使得高路堤沉降与路堤高度、边坡形式及填土特性建立了联系;最后结合室内试验成果给出了计算黄土高路堤工后蠕变沉降的实用计算方法。并将模型计算结果其与现场实测、模型试验及有限元计算结果进行了对比,验证了计算方法的可靠性。论文研究明确了黄土高路堤的沉降构成,分析描述了黄土高路堤的沉降变形及其发展变化特征,基本解决了黄土高路堤的沉降计算问题,对今后的设计和施工具有重要的指导作用。
王志斌[7]2007年在《岩质斜坡地基上填方路堤稳定性研究》文中研究指明近年来，山区高等级公路得到迅猛发展，而在山区修建高等级公路时，不可避免会遇到大量岩质斜坡地基上的填方路堤。目前，对于岩质斜坡路堤的破坏机理、稳定性计算方法及设计方法尚缺乏系统的研究。因此，开展岩质斜坡路堤稳定性研究具有重要的现实意义。论文以常(德)-吉(首)高速公路为依托，运用大比例模型试验、数值计算和理论分析等手段，对岩质斜坡路堤的工作性状、变形特性、破坏模式、稳定性计算方法及设计方法等内容进行了系统研究，取得了如下创新性成果：1、在国内首次采用1：20的大比例室内模型试验对岩质斜坡地基上高填方路堤工作性状与稳定性进行研究。形成了一套可供借鉴的大比例室内模型试验的设计、数据测试和分析方法。通过对岩质斜坡路堤在外荷载作用下的应力、应变特性的分析，得出了岩质斜坡路堤极限承载力的大小、整体破坏模式以及与现行规范不同的折线型破坏模式。其中，折线由填筑层之间的交界面和斜坡坡面组成，交界面一般出现在路堤填筑高度的2／3处。2、运用数值计算的方法，首次系统地分析了各种岩质斜坡路堤的破坏模式，并与模型试验的结果进行对比分析，得出了各种破坏模式与岩质斜坡地基和填土条件之间的关系。分析了斜坡地基坡度、填方路堤高度、填方路堤宽度、填方路堤斜坡坡度对岩质斜坡路堤极限承载力的影响。针对岩质斜坡路堤整体破坏模式，提出了台阶的宽度设置为1m的建议。3、基于极限分析上限法的基本原理，首次建立了岩质斜坡路堤在不同破坏模式下的机动容许速度场，并推导出其极限承载力的计算公式。在此基础上，采用Visual Basical可视化语言编制了相应的计算程序，利用该程序的计算结果与FLAC的数值计算结果对比分析表明：上述计算方法具有一定的工程应用价值。4、本文首次将极限平衡水平条分法应用于岩质斜坡路堤稳定性计算，推导出了岩质斜坡路堤极限承载力的计算公式。在此基础上，采用Visual Basical可视化语言编制了相应的计算程序，利用该程序的计算结果与FLAC的数值计算结果对比分析表明：该法计算结果属下限解，计算成果较稳定性系数的真值略低。综合利用极限分析上限法与极限平衡水平条分法得出了岩质斜坡路堤极限承载力的计算公式，为山区岩质斜坡地段高速公路建设提供了合理的指导。5、在综合模型试验、数值计算及稳定性分析成果基础上，针对山区岩质斜坡地段高速公路建设中存在的问题，提出了岩质斜坡路堤的设计原则及加固措施，对山区高速公路建设具有一定的指导意义。
王峰[8]2008年在《土工合成材料在斜坡高填方路堤中的应用研究》文中研究表明本文在查阅大量文献的基础上,结合湖南省科技厅重点科技项目《山区斜坡地基高填方路堤特性及施工技术研究》,利用大比例模型试验,采用快速拉格朗日法分析,研究了土工合成材料加筋土路堤的强度,加筋土路堤稳定性的计算方法,加筋路堤的变形特性、破坏模式以及在不同加筋模式下对路堤稳定性的影响。本文通过模型试验研究、理论与数值分析,取得了如下主要成果:1.采用大比例模型试验,对加筋路堤与未加筋路堤的位移、应力、极限承载力和滑动面的位置等进行研究。研究表明:加筋后路堤的极限承载力为未加筋路堤极限承载力的1.5倍,加筋后的路堤水平位移显着减小而竖向位移变化不大;相同荷载下路堤的内部附加应力比不加筋的要小,加筋后路堤的滑动面位置将下移。2.基于极限平衡方法推导加筋高填方路堤的水平条分法计算安全系数及最优加筋位置的计算公式;对普遍条分法在加筋路堤中的应用进行了改进。分析表明上述工作对加筋土工程设计和施工具有一定的指导意义和应用价值。3.加筋高路堤的数值分析研究表明:加筋技术可以防止高填方路堤中现大的不均匀沉降,抑制坡面的侧向位移,提高路堤的承载力,进而使路堤的整体强度和稳定性得到提高。4.对筋带的数值模拟研究表明:选择合适长度土工格栅能有效控制路堤的变形,超过一定长度后其加筋作用效果不明显;在边界条件相同的条件下,筋材模量越大加筋效果越明显;在变边坡路堤中,在变边坡处附近上下铺加筋材其加筋效果最明显。
肖鹏超[9]2016年在《山区斜坡地基上高填路堤稳定性研究》文中指出近年来,在山区修建高速公路越来越普遍,基底存在软土的斜坡地基上的填方路堤对高速公路的稳定性有很大的影响。目前,对于斜坡地基上的高填路堤的稳定性缺乏系统的研究,因此,本文结合在建广佛肇高速公路,运用FLAC3D数值模拟,刚性滑块极限分析上限法、极限分析上限有限元法等方法,研究换填土层参数对斜坡地基上高填路堤的稳定性和破坏模式的影响。首先,运用FLAC3D全面地分析了换填土层不同参数组合下的斜坡地基上高填路堤的稳定性和破坏模式。破坏模式分为:1、沿斜坡地基表面和换填土层的折线滑动破坏;2、沿斜坡地基表面并从反压护道坡顶剪出的折线滑动破坏。分析了在行车荷载作用下,基底换填土层不同参数,如内摩擦角、粘聚力与弹性模量对斜坡地基上高填路堤的变形的影响,得到换填土层的参数对变形的影响较小。其次,根据极限分析上限法的基本原理,建立了不同破坏模式下斜坡地基上高填路堤实际破坏模式的运动许可速度场,利用极限分析上限法对不同破坏模式安全系数进行求解,并通过MATLAB编制了求解安全系数的计算程序,计算结果与FLAC3D对比分析可知,最大误差为8.02%,最小误差值为3.73%。最后,基于极限分析上限有限元方法,编制了求解安全系数的程序。以一简单边坡为例,探讨了网格密度、塑性乘子数目对计算结果的影响,发现了网格密度对计算结果的影响不大,塑性乘子越大,计算结果越精确,但是当塑性乘子p?24时,计算结果几乎相等,对计算结果的影响就变得不是很明显。针对广佛肇高速公路D合同段K164+160-K164+280,利用所编制的程序计算不同参数条件下的安全系数和临界破坏状态下的速度场,并与FLAC3D数值模拟、刚性滑块极限分析上限法的计算结果进行对比,发现其计算出的破坏模式与FLAC3D数值模拟的结果相吻合,而且其安全系数稍小于通过刚性滑块极限分析上限法求得结果,说明了极限分析上限有限元计算的结果更加合理。
崔令[10]2006年在《高速公路高填方路堤变形与稳定性研究》文中研究指明随着经济的发展,我国各地区的公路工程建设越来越多,其中很多项目的一些区段常出现软土高填方路堤,对于高填方路堤边坡的变形和稳定分析是一个十分重要的问题。 通过对相关文献资料的学习研究,分析了高填方路堤稳定性的特点及影响因素,并归纳总结了现有软土高填方工程在变形和稳定性方面的主要理论和方法。 结合现有的高填方路堤工程实例,运用有限元程序plaxis对该工程的变形和稳定性进行了详细的分析,总结出了软弱土在填土施工过程及工后的固结规律,计算出了在各个阶段边坡的安全系数和危险滑动面的位置。 通过计算结果与实际监测值的对比,发现各项指标的精度均符合要求。与传统的极限平衡法相比,该方法所得结果具有形象、直观、适应性强等特点,对工程建设的科学设计和施工有很强的参考价值。
参考文献：
[1]. 软土地基上填方路堤后期变形分析[D]. 汪晓丰. 合肥工业大学. 2004
[2]. 云南山区斜坡软弱地基填方工程问题的研究[D]. 杨均平. 重庆交通大学. 2013
[3]. 斜坡软弱地基大面积高填方路堤变形机理及破坏模式研究[D]. 田龙飞. 西南交通大学. 2018
[4]. 适用于黄土填料高填方路堤的沉降计算方法[D]. 侯亚玲. 太原理工大学. 2016
[5]. 极软岩填方路堤变形特性研究——以西攀高速公路为例[D]. 王毅. 成都理工大学. 2004
[6]. 黄土高填方路堤沉降变形规律与计算方法的研究[D]. 张卫兵. 长安大学. 2007
[7]. 岩质斜坡地基上填方路堤稳定性研究[D]. 王志斌. 中南大学. 2007
[8]. 土工合成材料在斜坡高填方路堤中的应用研究[D]. 王峰. 中南大学. 2008
[9]. 山区斜坡地基上高填路堤稳定性研究[D]. 肖鹏超. 华中科技大学. 2016
[10]. 高速公路高填方路堤变形与稳定性研究[D]. 崔令. 河北工业大学. 2006