基于黃茂松提出的上海軟粘土不排水累積變形模型和累積孔壓模型,借助靜態(tài)和動(dòng)態(tài)有限差分法,對(duì)上海軟粘土地基的累積沉降進(jìn)行了計(jì)算分析。結(jié)果表明:累積沉降包含不排水累積變形和累積孔壓消散引起的變形2個(gè)部分,但前者是主要的;累積沉降隨時(shí)間先急劇增大,然后逐漸變緩;當(dāng)路堤高度小于1.5m時(shí),隨著路堤高度的減小,地基累積沉降增加很快;車載越大,累積沉降增大速度越快,超載0.2倍,累積沉降將增大44%,因此限制超載是減小累積沉降的關(guān)鍵;提出的軟粘土地基累積沉降預(yù)測(cè)公式能很好地反映路堤高度和車載的影響。

對(duì)于軟土地基上的低路堤來講,由于路堤高度較低,地基沉降占總沉降的絕大部分,故必須采取切實(shí)可行的處理、控制措施。

為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要,修建高速公路和高速鐵路已成為我國(guó)交通運(yùn)輸建設(shè)的主要任務(wù)。由于車輛軸重的增大和速度的提高,導(dǎo)致車輛荷載在路基結(jié)構(gòu)中的分布及傳遞特性發(fā)生變化,導(dǎo)致路基動(dòng)力響應(yīng)(動(dòng)變形、動(dòng)應(yīng)力及加速度等)發(fā)生了較大變化,其大小與分布關(guān)系到路基強(qiáng)度、

根據(jù)交通荷載的特性,應(yīng)用abaqus有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,將交通荷載作用下的公路路基簡(jiǎn)化為三維立體模型,采用擬靜力法來分析動(dòng)態(tài)的數(shù)值問題,分別以靜荷載、移動(dòng)恒定荷載和正弦荷載的形式模擬交通荷載。從現(xiàn)有的彈塑性土體本構(gòu)關(guān)系入手,建立路基土有限元模型,通過模型參數(shù)的確定,對(duì)路基土在交通荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值分析和計(jì)算,從而得到了路基土在交通荷載作用下的動(dòng)力特性。結(jié)果表明,荷載沿道路平面方形的影響范圍為8~10m,沿路基深度方向?yàn)?~8m。移動(dòng)荷載作用下,道路結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)較靜荷載的有所增加,塑性應(yīng)變?cè)龇@著;正弦荷載作用下,道路結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)與移動(dòng)荷載的相比變化不大,且車速對(duì)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)影響不大。

本文采用有限差分軟件針對(duì)某一工程實(shí)例的粉土路基響應(yīng)特性進(jìn)行了模擬分析,得到了路基沉降、路表沉降規(guī)律以及剪切應(yīng)變?cè)隽康脑茍D,以便有針對(duì)性開展相關(guān)理論研究工作。

交通動(dòng)荷載作用下粉土路基具有沉降變形過大等特點(diǎn),成為公路工程難題。依據(jù)工程實(shí)例,采用大型有限差分軟件flac~(3d)對(duì)某粉土路基進(jìn)行了動(dòng)力響應(yīng)分析、得到了路基沉降云圖,路表沉降時(shí)程規(guī)律和剪切應(yīng)變?cè)隽吭茍D等。數(shù)值分析表明:動(dòng)荷載幅值為10kpa、20kpa,30kpa和40kpa時(shí),路基表面沉降位移分別為0.52cm、1.09cm、1.71cm和2.50cm,呈非線性增長(zhǎng):路基沉降分為瞬時(shí)沉降和動(dòng)力固結(jié)沉降,其中動(dòng)力固結(jié)沉降約占總沉降的一半左右,在公路工程中應(yīng)給予重視。

本文采用有限差分軟件針對(duì)某一工程實(shí)例的粉土路基響應(yīng)特性進(jìn)行了模擬分析,得到了路基沉降、路表沉降規(guī)律以及剪切應(yīng)變?cè)隽康脑茍D,以便有針對(duì)性開展相關(guān)理論研究工作。

交通荷載作用下凍土路基動(dòng)力反應(yīng)分析——文中用abaqus商業(yè)有限元軟件建立了凍土路基數(shù)值模型，分析了在軌道交通荷載作用下，凍土路基動(dòng)力反應(yīng)沿深度方向變化規(guī)律，并研究了列車運(yùn)行速度和凍土負(fù)溫對(duì)路基動(dòng)力反應(yīng)的影響。

基于大量動(dòng)三軸試驗(yàn),針對(duì)濱海新區(qū)結(jié)構(gòu)性軟土,研究了其動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變、動(dòng)模量和阻尼比變化規(guī)律,并對(duì)振動(dòng)波型、加荷頻率以及固結(jié)應(yīng)力比等影響因素進(jìn)行了深入的研究,得出了如下的結(jié)論:振動(dòng)波型對(duì)于結(jié)構(gòu)性軟土的動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變類型影響不大,但是最大動(dòng)彈模量edmax和動(dòng)剪切模量gdmax的相差可達(dá)2.5倍左右;結(jié)構(gòu)性軟土具有明顯的頻率效應(yīng)和門檻振動(dòng)頻率;半正弦波型條件下,當(dāng)圍壓小于結(jié)構(gòu)屈服壓力時(shí),最大動(dòng)彈模量ed隨固結(jié)比的增加而遞減,超過某一應(yīng)變幅值時(shí),最大動(dòng)彈模量ed將隨著固結(jié)比的增加而減小;偏壓狀態(tài)下,低應(yīng)變條件下固結(jié)比越大,阻尼比越大,當(dāng)應(yīng)變值超過0.004以后,隨應(yīng)變值的不斷增大,固結(jié)比越大,阻尼比反而越小。所得出的結(jié)論對(duì)工程應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。

通過對(duì)天津?yàn)I海新區(qū)典型結(jié)構(gòu)性軟土進(jìn)行室內(nèi)循環(huán)三軸試驗(yàn),研究在交通荷載長(zhǎng)期作用下,結(jié)構(gòu)性淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土的動(dòng)應(yīng)變發(fā)展情況;考慮不同的振動(dòng)波型、動(dòng)應(yīng)力頻率、動(dòng)應(yīng)力比以及固結(jié)狀態(tài)對(duì)動(dòng)應(yīng)力–動(dòng)應(yīng)變關(guān)系的影響,得到淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土的臨界動(dòng)應(yīng)力比和動(dòng)應(yīng)力–動(dòng)應(yīng)變關(guān)系隨加載頻率、圍壓及固結(jié)狀態(tài)而變化的規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)性淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土存在一個(gè)臨界動(dòng)應(yīng)力比和一個(gè)振動(dòng)頻率門檻值;同時(shí),在半正弦波型條件下動(dòng)彈性模量和動(dòng)剪切模量隨固結(jié)壓力值的變化存在一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

為了揭示交通荷載對(duì)低填道路下臥軟土地基的動(dòng)力影響規(guī)律,對(duì)軟土地基的動(dòng)孔隙水壓力進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,分析了不同上部路堤厚度和行車速度工況下地基孔隙水壓力的分布規(guī)律,并據(jù)此借助數(shù)值模擬對(duì)長(zhǎng)期交通荷載作用下軟土地基的附加沉降進(jìn)行計(jì)算分析.結(jié)果表明:上部路堤結(jié)構(gòu)對(duì)交通荷載的動(dòng)力激勵(lì)具有消減作用,填筑厚度越小,下臥軟土地基的動(dòng)力響應(yīng)越明顯,且隨著深度的增加動(dòng)孔隙水壓力呈衰減趨勢(shì),長(zhǎng)期交通荷載作用下軟土地基的附加沉降呈近似指數(shù)型非線性增長(zhǎng).

為了揭示交通荷載對(duì)低填道路下臥軟土地基的動(dòng)力影響規(guī)律,對(duì)軟土地基的動(dòng)孔隙水壓力進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,分析了不同上部路堤厚度和行車速度工況下地基孔隙水壓力的分布規(guī)律,并據(jù)此借助數(shù)值模擬對(duì)長(zhǎng)期交通荷載作用下軟土地基的附加沉降進(jìn)行計(jì)算分析.結(jié)果表明：上部路堤結(jié)構(gòu)對(duì)交通荷載的動(dòng)力激勵(lì)具有消減作用,填筑厚度越小,下臥軟土地基的動(dòng)力響應(yīng)越明顯,且隨著深度的增加動(dòng)孔隙水壓力呈衰減趨勢(shì),長(zhǎng)期交通荷載作用下軟土地基的附加沉降呈近似指數(shù)型非線性增長(zhǎng).

長(zhǎng)江口防波堤在建造期間遭到了強(qiáng)熱帶風(fēng)暴的襲擊,致使一部分沉箱結(jié)構(gòu)或沉入土中1~5m,或偏移初始位置20m。本文通過動(dòng)三軸試驗(yàn)?zāi)M了波浪荷載作用下地基的變化情況,試驗(yàn)結(jié)果顯示,沉箱的過度沉陷和側(cè)移是由于強(qiáng)風(fēng)暴使得軟粘土強(qiáng)度弱化所引起的。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,提出了豎向排水聯(lián)合堆載預(yù)壓的方法來加固軟土地基,為證明該方法的有效性,在加固的軟土地基上對(duì)防波堤進(jìn)行了重建。重建后經(jīng)歷幾次強(qiáng)風(fēng)暴該防波堤無損壞跡象。

交通荷載作用下軟土地基沉降分析——對(duì)軟土地基在靜力荷載作用下的沉降特性，交通荷載作用下軟土的動(dòng)力特性以及交通荷載作用下軟土地基的沉降組成進(jìn)行了分析，對(duì)工程實(shí)際有一定的借鑒作用。

對(duì)軟土地基在靜力荷載作用下的沉降特性,交通荷載作用下軟土的動(dòng)力特性以及交通荷載作用下軟土地基的沉降組成進(jìn)行了分析,對(duì)工程實(shí)際有一定的借鑒作用。

文中依托泗許高速安徽段工程實(shí)例,對(duì)波紋板拱橋的應(yīng)變特征進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,得出了其在車輛荷載作用下切向應(yīng)變變化規(guī)律.結(jié)果表明,在低路堤荷載作用下,拱橋8/8跨位置的切向應(yīng)變情況較其他位置不同,應(yīng)進(jìn)行特殊考慮.

交通荷載下路基土動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變累積的特性

本文主要針對(duì)受循環(huán)荷載作用影響,而致使軟土動(dòng)力特性出現(xiàn)的各種變化進(jìn)行分析,并以云南某地區(qū)的軟土作為本次研究的對(duì)象,展開動(dòng)三軸試驗(yàn),結(jié)果表明,該地區(qū)軟土的結(jié)構(gòu)性十分顯著,在(εd-lgn)曲線存在應(yīng)變轉(zhuǎn)折點(diǎn),且在此轉(zhuǎn)折點(diǎn)之上土地開始明顯變形。而動(dòng)強(qiáng)度則隨著固結(jié)圍壓的上漲而不斷擴(kuò)大,希望本次試驗(yàn)研究可以為相關(guān)領(lǐng)域提供一些有效的參考意見。

對(duì)2組紅層泥質(zhì)粉砂巖在mts815flextestgt巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行單軸4級(jí)循環(huán)加卸載試驗(yàn)。試驗(yàn)加載波形采用正弦波,頻率3hz,循環(huán)應(yīng)力幅值小于其平均抗壓強(qiáng)度,單級(jí)應(yīng)力幅值為30個(gè)振動(dòng)循環(huán),得到動(dòng)彈性模量和阻尼比隨動(dòng)應(yīng)變的變化規(guī)律。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),泥質(zhì)粉砂巖在循環(huán)荷載作用下的加卸載應(yīng)力–應(yīng)變曲線并不重合,而是形成一個(gè)封閉的滯回環(huán),動(dòng)應(yīng)變相位始終滯后于動(dòng)應(yīng)力相位;滯回環(huán)在荷載反轉(zhuǎn)處并非橢圓形,而是尖葉狀,在該處巖石的塑性變形小,彈性變形響應(yīng)迅速。隨動(dòng)應(yīng)力幅值增加,泥質(zhì)粉砂巖的動(dòng)應(yīng)變?cè)黾?動(dòng)彈性模量隨動(dòng)應(yīng)變?cè)黾泳€性遞減,而阻尼比則線性遞增。得到2組泥質(zhì)粉砂巖的平均動(dòng)彈性模量和阻尼比與動(dòng)應(yīng)變的相關(guān)表達(dá)式,其相關(guān)系數(shù)的平方r2均超過98%。巖石的不可逆塑性變形隨動(dòng)應(yīng)變?cè)黾佣龃?同時(shí)由循環(huán)荷載引起的損傷變形也逐漸增加。

以大范圍的擾動(dòng)巖土體區(qū)域的工程建設(shè)為研究背景,通過物理模擬試驗(yàn)研究,得出了循環(huán)荷載作用下擾動(dòng)巖土體地表任意點(diǎn)的沉降變形曲線,并對(duì)其固結(jié)沉降特性進(jìn)行了分析.

路基填料的變形特性直接關(guān)系到路基沉降和路基邊坡坡度的選取,通過路基土在重復(fù)荷載作用下的室內(nèi)實(shí)驗(yàn),研究了路基土的累積變形隨含水率、壓實(shí)度,循環(huán)荷載、固結(jié)應(yīng)力變化的規(guī)律。所有試驗(yàn)均在高壓固結(jié)儀上完成,相關(guān)研究及分析成果為研究高速公路路基沉降特性提供了有力的依據(jù)。

文中通過離心模型試驗(yàn)對(duì)比分析低路堤下涵洞構(gòu)筑物下部軟土采用水泥攪拌樁復(fù)合地基和天然地基兩種工況下路基的縱向差異變化情況。由試驗(yàn)知：低路堤路段下,小型構(gòu)筑物底部采用水泥攪拌樁復(fù)合地基會(huì)提高路基承載力,但優(yōu)化低路堤路基差異沉降作用并不明顯,反而天然地基下小型構(gòu)筑物可與一般路基協(xié)調(diào)沉降。