摘要：为研究岩溶区桥梁桩基的承载特性,依托平顶山市西斜立交桥实体工程,进行了桩基静载试验,通过在桩端和桩顶布设应变传感器和位移计,测得了桩身内力,分析了岩溶区桥梁桩顶荷载(Q)-沉降(s)规律;考虑现有桩基设计的局限性,结合静载试验结果,采用不同函数模型预测了单桩竖向极限承载力;基于岩-桩体系宽梁力学模型和溶洞顶板拉-弯破坏模式,探讨了桩基嵌岩深度的计算方法,提出了一种适于岩溶区桥梁桩基嵌岩深度的优化方法。研究结果表明:各级荷载作用下桩基Q-s曲线呈缓变型发展,当桩顶荷载较小时,曲线基本呈线性,当桩顶荷载大于6 000kN时,曲线逐渐变为非线性,虽然桩已嵌入灰岩较深,但仍表现为典型的摩擦桩承载性状,当加载到8 400kN时,桩顶沉降为3.69mm,远小于0.03D(D为桩径)或40mm的破坏标准,桩端阻力为122.9kN,仅占桩顶荷载的1.6%,桩的承载力尚有富余;在静载试验全过程中,桩的受力状态处于Kulhawy理论的第1阶段,桩侧阻力和桩端阻力同步发挥;双曲线模型拟合精度在0.99以上且预测值偏安全,建议在同类工程中优先考虑采用;在同时满足溶洞顶板安全厚度和桩基承载力与稳定性要求的前提下,采用提出的计算方法可使桩的嵌岩深度减小2.4m。

摘要：为解决高路堤涵洞纵向不均匀沉降所带来的病害问题,基于纵向沉降控制的高路堤涵洞调荷机理,利用有限元软件研究涵洞填土与地基土特性以及不同EPS板参数对涵顶垂直土压力和涵底土体沉降的影响,通过离心模型试验探讨涵洞纵向铺设EPS板对高路堤及涵洞的沉降的影响。通过数值模拟计算,分析不同EPS板模量、铺设范围、厚度以及地基处理范围对高路堤涵洞纵向沉降差减少率的影响。研究结果表明:①填土模量与泊松比对涵顶垂直土压力及涵底土体沉降的影响不显著;②随着地基土模量与泊松比的增加,涵底土体纵向沉降趋于均匀分布;③数值仿真与离心模型试验成果得出,沿涵洞纵向分层铺设EPS板时,涵洞纵向调荷效果最佳;④通过数值模拟计算得到了基于纵向沉降控制的高路堤涵洞调荷设计计算方法。

摘要：受持续强降雨的影响,龙怀高速公路K112+210~+520右侧高边坡发生近200万m3的巨型滑坡.为进行滑坡处治设计,本文结合滑坡现场的工程地质条件、周边环境及工程建设活动特点,分析了该滑坡产生的机理及稳定性,提出了“卸载+预应力抗滑桩+钢花管注浆+排水”的综合处治措施,并采用有限元软件Midas-GTS建立典型断面模型分析处治方案的可行性.结果表明:处治后的坡体稳定系数满足规范要求,处治方案较为可靠.

摘要：为探明山区沟谷地形对高填方盖板涵受力特性和填土沉降变形特性的影响,通过离心模型试验,选用自主研发的能够反映地形-涵洞-填土相互作用的模型试验平台,分析了不同沟谷宽度B和不同沟谷坡度α下盖板涵的涵-土界面土压力、涵顶填土沉降变形、涵洞结构内力以及涵顶垂直土压力集中系数K_s的变化特征,并提出了相关的工程技术建议。研究结果表明:涵-土界面土压力、涵顶垂直土压力集中系数K_s与沟谷宽度呈正相关,与沟谷坡度呈负相关;盖板涵涵顶土体沉降变形呈W形分布,随沟谷宽度的增大,涵顶土体内外沉降差δ逐渐增大;随沟谷坡度的增大,涵顶土体内外沉降差变化为δ→0→-δ;沟谷宽度为1.5D^5D时(D为涵洞计算跨径),对应等沉面高度变化范围为12.2~13.7 m;沟谷坡度为0°~60°时,对应等沉面高度变化范围为12.5~13.7 m,提出可用等沉面高度界定高填方涵洞,可取14m作为其界定高度;盖板涵盖板下缘、涵底上缘中部受拉应力,盖板下缘为盖板涵结构受力最不利位置;高填方盖板涵施工时应充分利用原有地形,在确保边坡稳定的前提下,尽量保留边坡,或人为反开挖施工,增加沟坡、减小沟宽,坡体以沟谷宽度B≤3D、沟谷坡度α≥45°为宜。

摘要：为探明山区地形条件对高填方涵洞涵顶土压力及沉降特性的影响,基于数值仿真模拟,分析不同涵洞结构断面型式、沟谷宽度、沟谷坡度条件下高填方涵洞涵顶土压力及其涵顶土体沉降变形规律,并结合计算结果提出相关的工程技术建议。研究结果表明:(1)沟谷宽度B与涵顶垂直土压力σz及土压力集中系数Ks呈正相关,沟谷坡度α与涵顶垂直土压力σz及土压力集中系数Ks呈负相关;(2)沟谷宽度小于5D、沟谷坡度大于45°时,涵顶土压力集中系数Ks较小,涵洞结构受力最有利,高填方涵洞施工应充分利用原有地形地貌,尽可能保留边坡;(3)不同涵型涵顶土压力及沉降变形特性差异较大,在高填方涵洞设计中应掌握不同断面型式涵洞各位置处的受力变形情况以及最不利点位置,综合考虑进行涵洞断面结构型式的合理选型。

摘要：为研究高填方盖板涵涵顶垂直土压力的分布特性,改进盖板涵土压力计算方法,采用离心模型试验与有限元软件分析不同填高下盖板涵涵顶垂直土压力分布形式与填土变形规律,揭示盖板涵涵顶垂直土压力分布特性的成因,通过正交试验研究涵顶土压力不均匀系数与填土高度、弹性模量、泊松比、容重以及内摩擦角的关系,建立考虑涵顶土压力分布特性的高填方盖板涵垂直土压力分析模型,得出盖板涵涵顶垂直土压力计算公式。结果表明:盖板涵涵顶垂直土压力沿跨径呈"马鞍形"分布,涵顶两端垂直土压力总体可达涵顶中心垂直土压力的2倍左右,涵顶两侧土压力应力集中程度明显高于涵顶中心附近;涵顶边缘附近受附加土压力的影响大于涵顶中心附近,此为涵顶垂直土压力为不均匀分布的成因;随着填土高度与容重的增加,涵顶土压力不均匀系数先增加后减小;涵顶土压力不均匀系数与填土的内摩擦角、泊松比呈负相关,与填土的弹性模量呈正相关;对涵顶土压力不均匀系数敏感程度的大小顺序为:内摩擦角>填土高度>弹性模量>泊松比>容重;文中公式计算得出的涵顶垂直土压力变化规律与数值模拟及模型试验成果较为吻合。

摘要：高填方涵洞受力机理复杂,现行规范未能综合考虑山区中众多因素对涵顶垂直土压力的影响,致使高填方涵洞易出现不同程度的病害。为探明山区中多种因素对高填方盖板涵涵顶应力集中的影响,基于前期调研和数值仿真分析,研究了填土高度、结构尺寸、填土模量、地基土模量及地形条件对盖板涵涵顶垂直土压力集中系数Ks及涵顶内外差异沉降δ的影响,在此基础上提出相应的工程技术建议。研究结果表明:Ks与涵身跨径、涵顶侧填土模量、地基土模量及沟坡坡度呈负相关,与涵底地基土模量、沟坡宽度呈正相关,与填土高度的关系呈先增大后减小最终趋于稳定的变化趋势;Ks与δ关系密切,但并非呈简单的线性关系。根据研究结果,提出了利用现场地形条件及改进施工工艺减轻高填方涵洞涵顶应力集中现象的工程建议。

摘要：作为水域环境中桥梁桩基施工围堰结构,钢护筒得到越来越广泛的应用,钢护筒与钢筋混凝土桩形成钢管混凝土复合桩,其横轴向承载特性与普通钢筋混凝土桩存在巨大差异。针对水域环境中钢管混凝土复合桩的特点,选取钢管埋深和钢管挤土区土体模量两种研究变量,通过离心模型试验的方法研究了钢管混凝土复合桩的横轴向承载特性,得到了钢管混凝土复合桩的桩侧土抗力曲线、H-y曲线及桩身弯矩曲线。试验结果表明:钢管埋深在12cm范围内增大时,能明显提高钢管混凝土复合桩横轴向极限承载力,超过12cm后继续增大钢管埋深,钢管混凝土复合桩横轴向极限承载力仍继续增大,但增幅已不明显;钢管挤土区土体模量的增大能提高钢管混凝土复合桩横轴向极限承载力,但增幅度较小。研究成果将为钢管混凝土复合桩的设计与施工提供理论依据与技术保障。

摘要：为探寻高填方涵洞最佳减荷效果和优化减荷措施设计,通过有限元软件MARC研究了高填方涵洞在不同EPS模量、厚度和铺设范围等情况下的涵顶垂直土压力与变形特性。研究结果表明:涵顶垂直土压力及涵顶内外填土差异沉降与EPS模量、铺设宽度呈正相关,其中EPS板模量取值不超过5MPa且在涵顶全宽范围铺设为宜;涵顶垂直土压力与EPS板厚度呈负相关,但EPS厚度并非越大减荷效果越好,当其增至一定厚度后减荷效果基本不再增加,工程实际中建议EPS厚度取不超过80cm为宜。

摘要：采用有限元分析软件Midas/GTS,分析了非对称沟谷宽度及沟谷坡度对涵洞涵周土压力、涵顶填土差异沉降及基底沉降量的影响。研究结果表明:受边坡坡体与填土间摩擦作用影响,沟谷地形非对称会产生明显的偏载效应,即涵顶垂直土压力、涵顶填土沉降量及基底沉降等均呈非对称分布,且随着涵身两侧坡体坡度差及沟谷宽度差的增大而增加;当涵身两侧坡体沟谷宽度相差3倍、坡体坡度差大于45°后偏载效应逐渐趋于稳定;基底两端差异沉降受偏载效应影响比涵顶垂直土压力更为明显,当涵身两侧沟谷宽度相差7.5倍、坡体坡度差为90°时,基底两端沉降量分别相差30.7%和35.5%。因此,由地形条件非对称引起的高填方涵洞偏载效应应引起充分重视。