路桥过渡段桩承式加筋路堤现场试验研究 被引量：49

1

作者 郑俊杰 张军 +1 位作者 马强 董友扣 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期355-362,共8页

桩承式加筋路堤与路堤填土加筋技术联合应用于黄土地区路桥过渡段,减小路桥过渡段差异沉降和桥头跳车现象。通过现场试验对桩承式加筋路堤中心轴和路肩对应位置处格栅上、下表面桩顶和桩间土土压力、桩间格栅变形以及加筋路堤各断面格... 桩承式加筋路堤与路堤填土加筋技术联合应用于黄土地区路桥过渡段,减小路桥过渡段差异沉降和桥头跳车现象。通过现场试验对桩承式加筋路堤中心轴和路肩对应位置处格栅上、下表面桩顶和桩间土土压力、桩间格栅变形以及加筋路堤各断面格栅上、下表面土压力和格栅变形进行监测分析,研究结果表明:桩承式加筋路堤通过土拱效应和张拉膜效应将路堤荷载向桩顶转移,从而可有效减小桩间土荷载;桩承式加筋路堤中心轴处路堤荷载转移主要以土拱效应为主,以张拉膜效应为辅,而路肩处格栅张拉膜效应较显著,路堤荷载传递由土拱效应和张拉膜效应共同完成,格栅在路肩处发挥作用效果大于路堤中心轴处;路堤加筋技术在桥台附近减载作用明显,随着距桥台距离的增加,减载作用逐渐减弱。 展开更多

关键词 桩承式加筋路堤 路桥过渡段 现场试验 土拱效应 张拉膜效应

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桩承式加筋路堤的现场试验及数值分析 被引量：46

2

作者 费康 刘汉龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1004-1012,共9页

对一桩体面积置换率为8.7%的低置换率桩承式加筋路堤进行了现场试验及三维有限元分析。现场主要进行了桩、土荷载分担,孔压、沉降及侧向水平变形等内容的观测。将观测数据与常规设计方法及三维有限元分析结果进行了对比研究,在此基础上... 对一桩体面积置换率为8.7%的低置换率桩承式加筋路堤进行了现场试验及三维有限元分析。现场主要进行了桩、土荷载分担,孔压、沉降及侧向水平变形等内容的观测。将观测数据与常规设计方法及三维有限元分析结果进行了对比研究,在此基础上对设计方法的适用性进行了分析。研究结果表明,路堤填土的土拱效应造成荷载向桩体转移,这种荷载转移大幅度减小了在软土层中产生的超孔隙水压力。当填土高度大于2.5m时,土拱效应的应力折减系数可用Russell和Pierpoint或Hewlett和Randolph提出的土拱效应分析方法进行计算,其结果与三维有限元分析也较相符,但在路堤高度较小时,只有Russell和Pierpoint方法与实测结果相接近。路堤施工过程中,实测的水平变形与沉降之比仅为0.2左右,这表明采用桩承式加筋路堤不仅可减小沉降,而且可减小水平向的变形,提高路堤的稳定性。 展开更多

关键词 桩承式加筋路堤 土拱效应 现场试验 三维有限元分析

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中低压缩性土地区桩承式加筋路堤现场试验研究 被引量：28

3

作者 郑俊杰 曹文昭 +2 位作者 董同新 张军 谢明星 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1549-1555,共7页

将桩承式加筋路堤技术应用于中低压缩性土地区高速铁路桥台和涵洞之间填方路基的处理,通过逐渐改变CFG桩桩长形成刚度均匀变化的地基加固区,严格控制线路纵向差异沉降。通过现场试验对桥台、涵顶和路基中心地基沉降进行了长期观测,同时... 将桩承式加筋路堤技术应用于中低压缩性土地区高速铁路桥台和涵洞之间填方路基的处理,通过逐渐改变CFG桩桩长形成刚度均匀变化的地基加固区,严格控制线路纵向差异沉降。通过现场试验对桥台、涵顶和路基中心地基沉降进行了长期观测,同时对桩承式加筋路堤桩间土沉降、孔隙水压力、格栅上下表面土压力和格栅变形进行了长期监测分析。研究结果表明:桩承式加筋路堤可有效减小中低压缩性土地基沉降,总沉降小且很快趋于稳定;桩承式加筋路堤通过土拱效应和张拉膜效应将路堤荷载向桩帽传递,格栅下桩土应力比明显高于格栅上,张拉膜效应明显,格栅上桩土应力比接近1.0,土拱效应较弱;格栅在路肩处发挥的作用强于线路中心处。 展开更多

关键词 中低压缩性土 桩承式加筋路堤 现场试验 沉降 土压力 格栅变形

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基于混合试验的桩承式加筋路堤参数影响分析 被引量：1

4

作者 芮瑞 贺世开 +3 位作者 刘浩 裴宇豪 陈成 张磊 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1476-1487,共12页

桩承式加筋路堤的路堤土拱效应、加筋体张拉膜效应以及桩土地基承载效应之间存在着较为复杂的耦合效应,由于土拱效应随路堤加载与桩间土下沉的演化,目前的计算理论与方法难以真实地评价桩承式路堤荷载调节与沉降稳定的全过程。引入混合... 桩承式加筋路堤的路堤土拱效应、加筋体张拉膜效应以及桩土地基承载效应之间存在着较为复杂的耦合效应,由于土拱效应随路堤加载与桩间土下沉的演化,目前的计算理论与方法难以真实地评价桩承式路堤荷载调节与沉降稳定的全过程。引入混合试验的技术思路,开发一套阵列式多活动门试验装置及桩土地基混合试验方法,实现加筋垫层路堤物理模型与桩土地基数值模型的适时数据交换,开展9组不同路堤高度与加筋体拉伸模量的参数影响试验。试验结果表明:所建立的混合试验方法能够较好地实现桩承式加筋路堤的全组件参与、全效应耦合工作性能模拟,大大地节省了试验成本和时间,为桩承式加筋路堤的长期承载性能演化以及沉降预测提供了一种新的试验手段。同心圆力学模型能够较为准确地评价路堤的最大土拱效应。当路堤高度较低时,采用拉伸模量较高的加筋体能够提高桩的荷载分担比。采用拉伸模量较高的加筋体,在不同的加筋高度条件下均能够显著地降低桩间土沉降与桩土差异沉降。随着路堤高度的增加,不同加筋体模量试验的桩、土荷载分担比趋于一致,采用地基反力系数法不能可靠地反映桩间土的真实承载机制。 展开更多

关键词 桩基工程 桩承式加筋路堤 混合试验 土拱效应 沉降 长期性能

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桩承式加筋路堤荷载传递效率计算方法研究 被引量：4

5

作者 郑俊杰 付海平 +1 位作者 曹文昭 郭逸凡 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期64-68,80,共6页

鉴于土拱效应和张拉膜效应对路堤荷载传递及路堤沉降变形性状有重要影响,进行了室内模型试验,基于PIV技术分析路堤填料沉降分布规律从而研究土拱形态特征,试验结果表明路堤中的土拱可用高度为0.8倍桩净间距的抛物线描述.之后,基于新的... 鉴于土拱效应和张拉膜效应对路堤荷载传递及路堤沉降变形性状有重要影响,进行了室内模型试验,基于PIV技术分析路堤填料沉降分布规律从而研究土拱形态特征,试验结果表明路堤中的土拱可用高度为0.8倍桩净间距的抛物线描述.之后,基于新的土拱模型,提出了相应的路堤荷载传递效率计算方法.新方法在计算路堤荷载传递效率时同时考虑了土拱效应、张拉膜效应及地基土反力作用.最后,通过现有文献中模型试验结果及数值模拟结果对所提计算方法的正确性进行了验证. 展开更多

关键词 桩承式加筋路堤 土拱效应 张拉膜效应 路堤荷载传递效率 理论计算

原文传递

列车动荷载下桩网结构路基土拱效应试验研究 被引量：26

6

作者 韩高孝 宫全美 周顺华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1600-1606,共7页

通过三维模型试验研究了列车动荷载作用下的土拱效应。试验结果表明,动荷载作用下土拱效应依然有效,随着填土的增高,土拱效应在增强,土工格栅的存在可以增强土拱效应的作用。但动荷载条件下动应力的分布与自重条件下的应力分布截然不同... 通过三维模型试验研究了列车动荷载作用下的土拱效应。试验结果表明,动荷载作用下土拱效应依然有效,随着填土的增高,土拱效应在增强,土工格栅的存在可以增强土拱效应的作用。但动荷载条件下动应力的分布与自重条件下的应力分布截然不同。动荷载作用下土拱效应会发生退化,表现为动荷载施加过程中先前由桩所承担的部分动应力会转移至桩间土;完成动荷载施加后,最初由桩承担的部分自重荷载也会转移至桩间土。填土高度和土工格栅对于动荷载作用下土拱的稳定性有很大的影响,但当高度达到一定值之后,填土高度的影响就可忽略,土工格栅的存在使得土拱效应的削弱程度减小了一半。 展开更多

关键词 桩网结构路基 动荷载 土拱效应 模型试验

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静动荷载下桩网结构路基模型试验研究 被引量：14

7

作者 邓友生 李令涛 +3 位作者 彭程谱 李龙 刘俊聪 付云博 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2149-2156,共8页

通过室内模型试验测试了桩网结构路基各部分在动静两种荷载下的桩-土应力、格栅拉力,研究了土拱效应的发展演化机制以及土工格栅拉膜效应的发展特点。试验结果表明:桩-土应力以及格栅拉力的分布都是路基横截面方向上大于其纵向延伸方向... 通过室内模型试验测试了桩网结构路基各部分在动静两种荷载下的桩-土应力、格栅拉力,研究了土拱效应的发展演化机制以及土工格栅拉膜效应的发展特点。试验结果表明:桩-土应力以及格栅拉力的分布都是路基横截面方向上大于其纵向延伸方向,这与路基的梯形截面设计相关;空间土拱效应要强于平面土拱效应,空间土拱效应的极限状态出现在桩-土应力比为3.8时,平面土拱效应的极限状态出现在桩-土应力比为2.2时;动荷载下土拱效应较静载有一定的衰减,且静载下土拱效应越强的部位在动载的下衰减程度越大,桩间土压力随振次的发展趋势类似N型,与桩顶土压力的变化趋势正好相反。 展开更多

关键词 桩网结构路基 土拱效应 土工格栅 静动荷载

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桩网结构路基应力传递特性及累积沉降规律 被引量：12

8

作者 陈仁朋 陈金苗 +3 位作者 汪焱卫 边学成 陈云敏 蒋建群 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S2期241-245,共5页

桩网结构路基由于诸多优点而成为高速公路、高速铁路广泛采用的一种路基形式。通过足尺物理模型试验研究了动、静荷载作用下的应力传递特性以及长期列车荷载作用下的路基累积沉降规律。试验表明,路堤内部的静应力先随路堤深度衰减,到达... 桩网结构路基由于诸多优点而成为高速公路、高速铁路广泛采用的一种路基形式。通过足尺物理模型试验研究了动、静荷载作用下的应力传递特性以及长期列车荷载作用下的路基累积沉降规律。试验表明,路堤内部的静应力先随路堤深度衰减,到达土拱区域后,桩顶上方土体的应力并没有衰减,反而随路堤深度递增,即产生明显的土拱效应。列车动荷载作用下,土拱效应仍可以发挥作用,动应力沿深度的分布模式与静载作用下类似。该种形式的桩网结构路基在40k Pa静载作用下,变形小于1mm,荷载20k Pa时,路基弹性变形小于0.4mm。该种路基在列车循环荷载作用下的累积沉降在毫米级别,并在列车运营的1~2年内完成。 展开更多

关键词 桩网结构路基 静应力 动应力 土拱效应 累积沉降

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交通荷载作用下桩承式加筋路堤性能分析 被引量：9

9

作者 刘飞禹 张乐 +1 位作者 余炜 王佩 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S2期50-54,共5页

为了研究交通荷载作用下桩承式加筋路堤的性能,采用FLAC3D软件建立桩承式加筋路堤的三维动力流固耦合分析模型,对比分析桩间距、路堤高度、格栅模量、桩体模量等对路面沉降及路基中孔隙水压力的影响。结果表明:随着格栅模量、桩体模量... 为了研究交通荷载作用下桩承式加筋路堤的性能,采用FLAC3D软件建立桩承式加筋路堤的三维动力流固耦合分析模型,对比分析桩间距、路堤高度、格栅模量、桩体模量等对路面沉降及路基中孔隙水压力的影响。结果表明:随着格栅模量、桩体模量的增加或桩间距、路堤高度的逐渐减小,桩承式加筋路堤路面的工后沉降逐渐增大;随着桩间距、路堤高度、格栅模量的增加或桩体模量的逐渐减小,路基中累积的超孔隙水压力最大值逐渐减小。 展开更多

关键词 交通荷载 桩承式加筋路堤 三维流固耦合

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桩承式加筋路堤三角形布桩下桩土应力分析 被引量：6

10

作者 刘洪凯 夏唐代 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3957-3963,共7页

针对桩承式加筋路堤中三角形布桩场地,将方形桩帽等效为六边形进行分析计算。假设土拱是由3根等距离桩内接形成的半球环,边界条件与Hewleet的假定有所不同,以此为出发点进行土拱效应的分析推导;假设拉膜区域同样由3根等距离桩内接形成,... 针对桩承式加筋路堤中三角形布桩场地,将方形桩帽等效为六边形进行分析计算。假设土拱是由3根等距离桩内接形成的半球环,边界条件与Hewleet的假定有所不同,以此为出发点进行土拱效应的分析推导;假设拉膜区域同样由3根等距离桩内接形成,在上覆填土的重力作用下,加筋垫层产生的弯沉沿径向呈抛物线状,每个桩帽连接桩周的6个拉膜区域,并以此分析桩帽承担的加筋材料的拉力。最后,将土拱效应和拉膜效应的作用统一考虑,提出桩体荷载分担比的计算方法,与一工程实例进行对比验证本文提出方法的正确性,并对相关参数进行分析。研究结果表明:在同等条件下,路堤桩体荷载分担比随路堤填料的朗肯被动土压力系数Kp和桩帽宽度与桩间距之比δ的增大而增大,考虑"土拱效应"和"拉膜效应"共同作用下的桩土应力的差异显著大于仅考虑"土拱效应"的桩土应力差异。 展开更多

关键词 桩承式加筋路堤 桩体荷载分担比 土拱效应 拉膜效应 三角形布桩

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桩网结构路基动静承载性状分析

11

作者 邓友生 李龙 +2 位作者 张克钦 李文杰 肇慧玲 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2024年第2期255-262,共8页

为研究桩网结构路基在静动荷载作用下的承载性状,采用有限元分析方法对桩网结构路基在静动两种荷载下的承载特性、荷载传递机理、土拱形成及发展规律进行了数值计算。通过分析静动两种工况下桩土应力、桩周土压力分布、桩土应力比及土... 为研究桩网结构路基在静动荷载作用下的承载性状,采用有限元分析方法对桩网结构路基在静动两种荷载下的承载特性、荷载传递机理、土拱形成及发展规律进行了数值计算。通过分析静动两种工况下桩土应力、桩周土压力分布、桩土应力比及土拱效应,并与试验结果进行了对比分析。结果表明:静载作用下基桩轴向应力约为400 kPa,最大土压力出现在路基中部,且沿路基横向向外逐渐减小;动载作用下沿路基横向布置的桩体的动应力在埋深方向呈先增大后减小趋势,其竖向应力最大值约为静载下的160%;动载下路基内部土拱效应较静载有大幅削弱,其中削弱最大的为四桩中心处的空间土拱效应,其桩土应力比约为静载的29.3%。 展开更多

关键词 桩网结构路基 承载特性 动荷载 桩土应力比 土拱效应

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桩承式加筋路堤三维动力流固耦合分析 被引量：5

12

作者 刘飞禹 余炜 +1 位作者 杨凤云 张孟喜 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2011年第3期45-51,共7页

为了研究交通荷载作用下桩承式加筋路堤的动力特性,采用FLAC 3D软件建立了路堤的三维动力流固耦合分析模型,对无筋无桩、有筋无桩、无筋有桩、有筋有桩4种情况的路堤在动荷载作用下的竖向位移、水平位移、桩土应力比、超孔隙水压力、加... 为了研究交通荷载作用下桩承式加筋路堤的动力特性,采用FLAC 3D软件建立了路堤的三维动力流固耦合分析模型,对无筋无桩、有筋无桩、无筋有桩、有筋有桩4种情况的路堤在动荷载作用下的竖向位移、水平位移、桩土应力比、超孔隙水压力、加速度等进行了计算分析,对比研究了4种情况下各自的特点,揭示了桩承式加筋路堤的作用机制。数值分析结果表明:交通荷载作用下,桩承式加筋路堤通过桩体土拱效应和格栅加筋效应的联合作用,其路面竖向位移、差异沉降及路堤堤址的水平位移都比其它几种情况明显减小;桩土应力比在刚开始加载时最大,随后逐渐减小并趋于稳定;软土地基中的加速度幅值及加速度趋于稳定的时间都明显减小;软土地基中的超孔隙水压力值也远小于无筋无桩时的值。 展开更多

关键词 交通荷载 桩承式加筋路堤 三维流固耦合 土拱效应

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