摘要：土压力分布是支挡工程设计的重要问题。根据南昆铁路支挡结构主动土压力实测资料,在理论模式的基础上,经修正后提出水平主动土压力分布的抛物线图式,进而推导了水平主动土压力最大值点、水平主动土压力合力及其作用点的公式。对南昆铁路支挡结构水平主动土压力分布图式进行了讨论,据此得出了南昆铁路土压力分布的简化图式。

摘要：分析探讨了锚索桩设计计算的几个力学问题及有关概念。传统上对于桩身嵌入段的计算,须根据桩身与桩周岩土的相对刚度划分为刚性桩和弹性桩两种不同的计算模型,并各自对应不同的算法及计算公式,通过对两种模型计算式的数学极限分析表明,刚性桩模型算式仅为弹性桩计算法中将嵌入段的桩身刚度取很大值下的特例,两种模型算法在力学本质上是统一的。由锚索桩嵌入段分别按弹、刚性桩模型算式的位移、转角的对比分析可知,基于弹性桩模型计算出的锚索受力大于按刚性桩模型,以弹性桩模型进行锚索设计偏于安全,而嵌入段的换算长度取1.3("m法")或0.8("常数法"),从工程设计角度方可作为刚/弹性桩模型的划分判据,此时两种模型的最大位移或转角差别才小于5%。桩上锚索倾角的力学效应除矢量分解作用影响水平锚拉力大小外,更重要的是将影响锚拉点处的水平约束刚度,进而改变锚索桩超静定结构的受力分担,因此锚索最优倾角的选取可使较好地控制桩身位移且降低锚索初拉力得以兼顾。力图令桩身正负弯矩峰值大致相等的所谓"平衡设计原则"实际上具有较强条件性,须依赖于锚索既要初拉力合适又能在正常工作状态下具备足够大的锚拉力。

摘要：本文针对重载车辆固定轴距与前后两车相邻转向架距离较近的特点,讨论了单轴、双轴及四轴荷载模式下重载铁路路基基床结构的荷载特征;根据循环荷载作用下基床结构累积变形处于收敛状态的荷载阈值(长期强度)与地基系数K30的关系,探讨重载铁路路基基床结构在大轴重、长编组、高密度运输环境下保持良好服役性能的技术条件;总结出以满足结构强度、支承刚度及长期稳定性等技术要求为目标的重载铁路路基基床结构设计计算方法。研究表明:多轴间存在明显的叠加效应,其将大幅增加路基动应力影响深度,重载铁路路基宜采用考虑前后两车相邻转向架的四轴荷载模式;级配碎石强化基床表层厚度宜随基床底层K30指标变化。

摘要：为掌握砂雨法制备砂土地基模型相对密实度Dr的主要影响因素,设计加工了包括点式和线式出砂头的成套砂雨装置,讨论了Dr随落距、出砂孔尺寸、出砂头总流量、移动速度的变化规律,分析了Dr空间均匀性分布特征。试验表明:1随落距增大,Dr随之提高,但增速逐渐减缓,可将Dr相对增速K介于±3%所对应落距范围内的Dr均值为稳定相对密实度;2稳定相对密实度与出砂孔尺寸呈线性负相关关系,同一流量下随出砂头移动速度表现出非线性变化特性,出砂头总流量对稳定相对密实度影响不明显;3无论是在水平层面还是沿深度的不同位置,模型箱中部附近的Dr分布均匀性都优于四边和四角处;4一线点式出砂头所制备的砂土Dr与目标值误差较筛孔点式小,具有较好的可控性。

摘要：为实现对高速铁路基床结构累积变形的有效控制,开展了循环荷载作用下土工填料累积变形演化状态特征分析,提出了土工填料累积变形状态随循环荷载水平的增加将呈现出快速稳定、缓慢稳定、缓慢破坏和快速破坏4种类型,建立了基于累积变形速率发展趋势、采用负幂函数表达的数学判别准则(幂次判别法)。通过构筑的单元结构填土模型,实现了小型刚性平板循环加载下模型填土累积变形4种状态的全过程模拟,并获得了相应的3个荷载阈值。针对高速铁路无砟和有砟轨道系统在适应基础结构沉降方面的巨大差异,明确了基床结构需分别满足快速稳定和长期稳定变形状态的控制原则及技术条件。所得成果为构建高速铁路基床结构变形状态控制设计技术提供了理论和试验依据。

摘要：土拱效应是安全经济地发挥抗滑桩等非连续支挡结构的支护功能的重要前提,桩间距与成拱作用密切相关。利用合理拱轴线几何特征与受压破裂角方位,通过力学概念分析,将黏性土土拱计算的平衡条件和强度条件综合简化为以拱脚处拱圈轴向压应力表达的形式。继而从最少且最易获得的土工材料参数(内聚力c、内摩擦角φ)出发,根据轴向压应力与矢跨比函数关系,利用摩尔-库仑强度准则,推导了拱曲线与桩间距上下限的简便计算式,再以此进一步探讨了考虑土拱效应三维稳定的桩间距校核,并以工程实例验证,以对土拱效应的估算提供简便清晰的计算方法。

摘要：针对小样本条件下岩土参数均值的t分布估计区间较宽、所得工程设计参数标准值偏离真值较大的问题,进行了岩土参数总体分布明确条件下的小样本勘察取样计算机随机模拟,利用充足批次重复抽样构建标准值空间,对比了非参数Bootstrap法与传统t分布法的区间估计差异,讨论了Bootstrap法岩土参数标准值随样本统计量及容量的变化规律.研究表明:同一置信水平下,Bootstrap法能充分利用小样本经验分布信息,有效收窄岩土参数的均值估计区间,所得标准值较t分布法更接近于真值;Bootstrap法的岩土参数均值置信区间宽度随样本容量增大而逐渐减小,其标准值与样本容量呈现良好的负幂函数关系,据此提出了以样本平均值为基准、样本容量和标准差为影响参数的标准值计算式;当样本容量n<20时,Bootstrap法更能体现出减少标准值偏离真值误差的明显效果.

摘要：路堤下刚性桩复合地基普遍存在的负摩阻力对桩-土相互作用特性影响显著。基于极限剪切位移受应力水平影响较小而受试样尺寸影响较大的试验结果,提出了桩-土界面剪切刚度随应力水平变化的等单位长度极限剪切位移理想弹塑性模型,针对桩-土相互作用的上部负摩阻力塑性区、中部协调变形弹性区和下部摩擦承载塑性区3区段模式,建立了塑性区非均匀、弹性区非线性的摩阻力分布图式;以均布路堤荷载下等桩长复合地基中单桩等效加固单元体为研究对象,利用单元体荷载传递微分方程,结合桩-土-垫层压缩变形协调条件,推导出了中性面位置及桩-土应力比的解析表达式,分析了路堤荷载及垫层柔度系数的影响。研究表明:中性面位置随垫层柔度系数增加而下移,随路堤荷载增大先下移后上抬;桩-土应力比随垫层柔度系数增加而减小,随路堤荷载提高先增大后降低,据此提出了采用最大桩-土应力比进行桩体布置和垫层设计的技术思路。

摘要：为掌握骨架防护结构对路基边坡浅层土体稳定性,基于无限长斜坡浅层顺坡平面失稳模式,开展了矩形横、竖骨架与浅层滑动土体相互作用分析,讨论了骨架框内土体的破坏模式及相应判别方法,构建了以工程造价为目标函数的结构优化模型。分析表明:边坡浅层土体存在沿骨架底部剪切滑动、横骨架挡土被动破坏的两种模式,且模式转换阈值lsp主要受土体强度、骨架和边坡几何参数影响;边坡浅层稳定安全系数随骨架宽度和厚度的增大分别呈现线性和指数型增加的规律,而随骨架横、竖净距增大均呈现幂函数型降低的规律;lv=lsp是在边坡浅层稳定性为约束条件下的矩形骨架最优竖向净距,最优横向净距主要受施工费在总造价中所占权重的影响,并随每延米施工费所占比率的增加而增大。

摘要：开展了不同剪应力水平下土体剪切位移的时间效应特征分析,提出了随剪应力水平增加,土体变形状态对应呈现快速稳定、缓慢稳定、缓慢破坏和快速破坏4种演化类别。通过粉质黏土蠕变直剪试验,对不同压实度下与剪应力水平相对应的土体剪切位移时间效应的4种状态类别进行了研究。采用幂函数拟合剪切位移时间历程试验数据,将幂次值作为划分变形状态类别的理论判据,基于幂次值与剪应力水平对应关系的曲线形态特征,得到了土体4种变形状态对应的3个剪应力水平阈值,提出了基于Coulomb强度公式表达的相应变形状态强度参数及其与极限状态强度参数的关系式。针对高速铁路无砟轨道路基工后沉降控制须满足毫米级变形的特殊要求,明确了应将土体变形时间效应控制于快速稳定状态作为路堤填料选择及压实标准的设计原则和技术条件。所得成果对构建高速铁路路基土工结构变形状态控制设计技术提供了理论和试验依据。