高速公路软土地基硬壳层作用效应研究

天然双层软土地基上的硬壳层具有应力扩散、反压护道、沉降滞后和封闭作用等特征.对于在硬壳层软土地基上修建的路堤,经硬壳层应力扩散后,施加到软土层顶面的附加应力可望小于软土的强度,从而可直接在硬壳层上修建路堤,而不必对软土地基进行处理.基于有限元数值分析,研究了硬壳层刚度、路堤高度以及软基厚度对硬壳层软土地基变形特征和硬壳层应力扩散效果的影响.结果表明硬壳层的应力扩散性能随路基荷载的增加而减小,随其下软土地基厚度的增加而提高,并且硬壳层的刚度越大,其应力扩散性能越明显.基于考虑硬壳层的应力扩散、反压护道等作用,在不破坏硬壳层基础上,当路基高度与硬壳层的比值不大于1.5时,可不作处理或采用冲击压实、砂垫层 土工格栅等浅层处理措施.结合工程实际,验证了该结论的有效性,为类似工程的设计与施工提供参考.     

格栅处理软土地基承载特性的有限元分析

介绍了格栅的材料特性，对传统的计算土工织物处理软土地基承载力的计算方法的局限性进行了分析；利用有限元法编程，对格栅处理软土地承载特性进行了研究；证明了格栅加层可以改善一定深度内地基内部的应力分布，从而提高软弱地基承载力的效应。     

基于应力吸收层的旧水泥混凝土加铺层结构耦合应力分析

通过三维有限元数值模拟方法,分析了沥青加铺层厚度、模量,基础模量与应力吸收层厚度、模量对破碎后的旧水泥混凝土路面加铺层结构的荷载-温度耦合应力的变化规律.计算结果表明:适当增加加铺层的厚度对防止反射裂缝的产生是十分有效的;但不能用提高加铺层模量的方法来防止反射裂缝;适当控制基础模量可以防止反射裂缝的产生;适当提高应力吸收层的厚度对预防反射裂缝效果明显;提高应力吸收层的模量对预防反射裂缝效果不明显.     

铁路隧道下穿施工引起高速公路路基沉降规律研究

铁路隧道下穿既有高速公路引起路基路面沉降,威胁交通安全。通过建立隧道 地基 路基相互作用计算模型,在路面荷载作用下,采用数值计算方法分析计算了隧道下穿深度、地层模量、泊松比及强度参数等因素与路基沉降变形规律之间的关系。计算结果表明,隧道下穿深度不仅影响路基沉降变形的大小,而且影响沉降槽的形状,而土层性质主要对路基沉降变形影响较大,对沉降槽形状影响相对较小。计算结果较好地反映了不同因素对路基沉降变形的影响,对类似工程的设计和施工具有参考意义。     

土体边坡加筋稳定性评价

土工格栅由于具有强度高、低延伸率、与土体具有良好的接触特性等特点而作为土体加筋的主要材料。在土体中适当位置加入土工格栅等土工合成材料可以有效地减少其竖向沉降和侧向变形。通过非线性有限元分析,研究了在顶部不同荷载工况下,加筋前后土体塑性区大小及分布、水平应力及变形、竖向应力及沉降规律。     

珊瑚砂地基平板载荷模型试验研究

珊瑚砂具有不同于普通硅砂的工程力学特性,南海岛礁工程建设需要研究珊瑚砂地基的承载及变形等特性。对不同承压板、不同密实度条件下的珊瑚砂地基进行浅层平板载荷试验,研究珊瑚砂地基的承载和变形等特性。试验结果表明:珊瑚砂地基的沉降量随密实度增大而减小,承载能力和变形模量随密实度增大而增大;方形承压板地基的沉降量小于圆形承压板地基,承载能力和变形模量大于圆形承压板地基。珊瑚砂地基的实际沉降量为经验公式计算值的50%~67%;荷载传递深度约为承压板宽度或直径的2~3倍;水平方向上荷载影响范围为1~2倍的承压板宽度或直径。     

在校硕士研究生兼职现象的调查与分析

在软黏土（黄土质粉质黏土、粉土和粉质黏土）地基上做了路基施工的离心模型试验研究,重点探讨了在水泥搅拌桩法加固处理后地基的沉降随时间的变化关系、基底应力分布规律、地基加固效果等。得到如下结论： ①提出了水泥搅拌桩法加固处理地基离心模型试验的设计及模型制作方法。 ②由水泥搅拌桩加固处理的试验结果可知,水泥搅拌桩处理后的地基在施工期间可以完成大部分沉降,能够有效减少工后沉降,对工后沉降要求比较严格的工程而言,水泥搅拌桩法加固处理地基是一种有效的加固工法。 ③通过有限元计算,得出其结果可以作为在工程设计、施工时推导总沉降量的参考。     

重载车辆不同行驶条件下沥青路面结构动态响应分析

重载车辆在不同行驶条件下对路面的破坏程度有所不同,为定量分析何种行驶条件对路面影响最大,从实际路面结构出发,采用有限元仿真模拟对比分析重载车辆在匀速、制动和加速3种行驶状态下对路面不同结构层的动态响应影响规律,以制动为车辆行驶条件,进一步分析不同水平力系数Φ(0.3、0.5、0.7、0.9)对路面结构动态行为的影响。结果表明,3种行驶状态下路面结构层的横向应力和竖向应力差距均在10%左右;而路面结构层在减速和加速行驶状态下的纵向应力和纵向剪应力较匀速增涨幅度可达100%～150%;在分析的Φ范围内,横向应力和竖向应力极值在相邻水平力系数下变化幅度为1%～5%,而纵向应力和纵向剪应力极值随水平力系数的增加而变大,最大差值分别为0.596、0.618 MPa。     

切线模量法确定强夯地基承载力的现场试验研究

平板载荷试验是检验强夯加固填土地基承载力的重要手段，基于平板载荷试验的切线模量法以安全系数和允许沉降两个控制因素结合Terzaghi极限承载力理论可计算不同沉降要求的地基承载力。为了验证切线模量法计算强夯地基承载力的可行性和优越性，对现场填土地基进行强夯加固后进行平板载荷试验和超重型动力触探试验，以三组[WTBX]平板载荷试验9个试验点的测试结果为基础，反演该地基土性参数并通过切线模量法绘制p s曲线，发现切线模量法计算的p s曲线与现场p s曲线能够很好的吻合，故可用切线模量法计算基础中心不同沉降量所对应的地基承载力,且能够弥补平板载荷试验和动力触探测试方法的不足，故为浅基础的设计提供了一条新的途径。     

旧沥青路面上加铺水泥混凝土层荷载应力分析

根据有限元基本原理,采用通用三维有限元分析软件,分析了交通荷载、路面结构层厚度、材料参数等对旧沥青上加铺水泥混凝土路面结构的力学影响,探讨了加铺层结构的荷载应力变化规律。     

中砂层盾构穿越路基的沉降变形影响因素分析

路基变形是关乎运营铁路安全的重要指标，同时也是运营事故的潜在诱发因素。盾构隧道下穿既有铁路是造成其路基变形的重要原因之一，因此基于工程地质详勘确定了不同工况的地基强度参数，开展路基沉降变形数值计算分析。研究结果表明：地基采用不同加固方式处理后的铁路路基，其地基加固强度与路基顶的沉降变形值呈负相关性；地层损失对于路基沉降变形有较大影响，且在一定范围内路基沉降变形随着地层损失率的增加而逐步增大，地表沉降槽宽度系数与地层损失密切相关；采用MJS工法加固盾构隧道周围土体能够减小盾构穿越路基的沉降。本研究结论可为有效解决盾构穿越路基的沉降变形问题提供借鉴参考。     

EPS轻质混凝土的刚度特征及其在整体式轻质路基中的应用

水泥与聚苯乙烯颗粒搅拌制备的EPS混凝土是自发泡水泥后的又一种轻质混凝土,与相同干密度的发泡水泥或其它轻质土相比,EPS混凝土在物理力学性能上优势更加明显。鉴于此,基于单轴压缩试验测试了其强度和刚度参数,分析了其用于软弱等不良地基上做轻质路基时的优势。结果表明:(1)EPS混凝土的变形模量接近于(极)硬土,单轴抗压强度接近于(极)软岩,是一种典型的力学参数可控的人造软岩硬土;(2)轻质混凝土一方面降低了路基自重,还可以通过其良好的整体性和较大的空间刚度来调整地基不均匀沉降,其内在机理为整体式路基加速了竖向活荷载的衰减速度,缩短了工作区深度;(3)与传统压实土路基相比,整体式路基可降低地基处理成本和因不均匀沉降而产生的路面维护费用,是特殊地质条件下有技术优势的一种新型路基。     

削山填谷区域变刚度复合地基处理技术

经削山填谷后的山区新填土区域,填土厚度变化大。若不进行合理的地基处理,其上方的建（构）筑物极容易产生不均匀沉降,影响其使用。以十堰基地迁建项目为依托,对采用不同能级强夯+注浆+DJP桩加固新填土地基的变刚度复合地基处理技术在削山填谷区域的应用进行了研究,并结合动力触探测试、单桩静载试验和平板载荷试验等试验数据对地基处理效果进行了分析。结果表明,该方案可以有效降低地基整体沉降和差异沉降,是一种行之有效的新组合、新工艺。本研究为山区建设中削山填谷区域地基处理提供了新的思路和经验。     

半刚性沥青路面结构组合优化设计研究

针对目前半刚性基层沥青路面早期破坏严重的问题，采取柔化基层的方法优化路面结构组合设计，一方面这样并不会降低路面的结构承载力，另一方面基层模量与沥青面层模量的合理匹配，使面层内的剪应力和层底拉应力均控制在较低的应力水平，避免早期损坏的发生。同时，采用一种全新的抗剪性能评价方法——单轴贯入试验方法，进行沥青混合料抗剪性能评价，并铺筑了试验路，结果表明该设计具有良好的路用性能。提出的设计理念及试验方法、材料级配，对于国内类似工程必然具有重要的指导意义，同时也为我国道路设计理论的发展提供有益的借鉴。     

南水北调工程下穿高速公路暗涵施工控制技术

南水北调是国家重点工程,下穿既有结构物的大型暗涵是南水北调工程中一种比较典型的结构形式。下穿段浅埋暗挖施工过程中洞内安全和地面环境问题突出;对于大型钢筋混凝土结构而言,施工中防温裂技术难度大,影响因素错综复杂,一旦控制不当,容易造成结构裂缝超限,严重影响暗涵结构的耐久性和使用功能。论文以南水北调中线古运河枢纽工程下穿石太高速公路段为背景,对既有高速公路路面沉降和箱涵结构混凝土限裂温控标准进行了分析研究。研究认为,施工过程中既有路面沉降应控制在 100 mm以内、结构混凝土内部温降应控制在54.4 ℃以下,     

激光冲击诱导应力波的机理初探

激光冲击处理时，用高功率密度脉冲激光束辐射金属表面。表面材料急剧气化，产生向材料内部传播的应力波。当应力波峰压大于材料的动态屈服强度时，使金属材料性能发生改变。用功率密度为3．88×1012W／m2、5．7×1012W／m2，脉宽为50ns的激光冲击覆盖玻璃约束层的铝试件表面，采用PVDF压电传感器测出距冲击表面0.1mm处的试件内应力波形。试验表明：数据可靠，它为激光冲击处理技术的工程应用提供了理论依据。     

岩体变形参数的应力状态效应研究

岩体力学参数存在随应力状态不同而变化的特性，称为应力状态效应。岩体力学特性的实测值具有空间场分布特征，分析表明地应力（或围压）的有规律变化是造成岩体力学参数空间变化的主要原因。考虑到实测地应力多具有较大的离散型，尝试利用反演方法获取地应力场信息，通过多元回归分析得到实测岩体变形参数与地应力的经验关系，以研究岩体变形参数的应力状态效应。通过一工程实例研究：得到地下厂房区域的岩体变形模量为16 GPa左右，与反演分析结果也比较符合；通过应力状态效应研究得到的岩体变形参数物理场，是一个渐变的物理场模型，是更为符     

榆林周边电厂粉煤灰在地基回填的利用研究简

以榆林市辖区电厂粉煤灰地基回填材料为研究对象,进行了强度室内试验和现场荷载试验,分别测定其物理力学特性。试验结果表明,粉煤灰的干密度较小,比一般土小约30-40%,γd/γs=0.51;在压实度为0.97、含水量为最优含水量条件下,0.2〈al～2〈0．5MPa-1、3≤Esl～2≤10Mpa;粉煤灰不具塑性,本无粘聚力,但试验表明,当有一定的含水量时,其模量、强度及地基承载力都得到了很大的提高。     

铁路波纹钢管涵病害力学响应数值分析

为支撑波纹钢管涵在铁路工程中的应用,通过数值计算分析了铁路波纹钢管涵对冻胀、融沉和不均匀沉降病害的力学响应。结果表明,土体整体冻胀对波纹钢管涵受力影响显著,1%整体冻胀率引起管涵应力增加约178 MPa;管涵底部、下部45°和侧面位置的局部冻胀均会引起管涵应力的显著增加,1%局部冻胀率可引起管涵应力增加约118 MPa;可见应严格控制涵周土体的冻胀性。通过在涵周设置空陷模拟融沉和不均匀沉降病害,管涵应力对涵底不均匀沉降、融沉不敏感,底部空陷率20%时仅引起管涵压应力增加约27 MPa;管涵应力对下部45°和侧面空陷敏感,下部45°和侧面空陷率为10%时,分别引起管涵压应力增加约121 MPa和168 MPa。     

铺装层参数对空心板桥铰缝受力性能的敏感性分析

以常用的13 m跨径空心板桥为代表,为了得到更加符合实际情况的模型,在建模时考虑铺装层参与桥面板共同受力的作用.利用有限元软件ABAQUS6.8进行空间实体建模和计算,对不同铺装层参数(厚度、模量、泊松比)影响下的铰缝结构的应力和变形进行分析,最终得到铺装层参数对铰缝结构受力性能的影响规律.