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堆载预压下塑料排水板地基的侧向变形预测方法
1
作者
徐方
吴其长
+4 位作者
门小雄
杨俊芳
彭扬发
解裕荣
杨奇
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第1期416-428,共13页
为深入研究堆载预压下塑料排水板地基的侧向变形特性,并建立相应的侧向变形预测方法,利用自研的改进三轴试验装置,开展堆载预压下径向排水的三轴压缩试验及多工况仿真分析,系统研究竖向应力、水平应力、加载速率及初始有效应力对土体侧...
为深入研究堆载预压下塑料排水板地基的侧向变形特性,并建立相应的侧向变形预测方法,利用自研的改进三轴试验装置,开展堆载预压下径向排水的三轴压缩试验及多工况仿真分析,系统研究竖向应力、水平应力、加载速率及初始有效应力对土体侧向变形及应力比的影响。研究结果表明:土体侧向变形随竖向应力的增加、水平应力的减小、加载速率的增大及初始有效应力的减小而非线性增长;土体代表性应力比K_(e)^(*)则随加载速率的增大及初始有效应力的减小而非线性减小,随水平应力的增加近似线性增长,随竖向应力的增加先线性减小再非线性减小;堆载预压下地基浅层存在较大的水平向附加应力,其对地基侧向变形的影响不可忽视;水平向附加应力及竖向附加应力的综合作用,促使堆载预压下的排水板地基侧向变形随深度呈现先增大后减小的“弓”形分布规律。基于分析结果,建立土体应力比K_(e)^(*)与最终水平应变εh之间的归一化关系;并提出可考虑堆载预压加载因素及土体固结特性的综合影响因子β,由β与K_(e)^(*)之间的线性拟合关系可对不同工况下的K_(e)^(*)进行估算;综合ε_(h)-Ke及K_(e)^(*)-β关系,提出了堆载预压下排水板地基侧向变形轮廓的预测方法,并将该方法运用于分析2个实际工程案例,取得了良好的预测效果。研究结果可为堆载预压下塑料排水板地基的分析与设计提供参考。
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关键词
堆载预压
塑料排水板
改进三轴试验
侧向变形
预测方法
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职称材料
新线、帮宽及既有高铁路基系统的沉降及稳定性研究
被引量：
2
2
作者
吴竞一
汪春亮
+4 位作者
徐方
李旭阳
彭扬发
杨奇
冷伍明
《铁道标准设计》
北大核心
2024年第6期58-64,71,共8页
为指导路基拓宽建设形成新旧路基相互作用系统的设计、分析及评价,以杭台铁路浙江省温岭段新线路基、泡沫混凝土帮宽路基和既有路基系统为工程背景,采用现场监测和有限元仿真相结合的方法,研究该复杂系统的沉降、不均匀沉降和稳定特性...
为指导路基拓宽建设形成新旧路基相互作用系统的设计、分析及评价,以杭台铁路浙江省温岭段新线路基、泡沫混凝土帮宽路基和既有路基系统为工程背景,采用现场监测和有限元仿真相结合的方法,研究该复杂系统的沉降、不均匀沉降和稳定特性。监测表明,新线路基填筑初期,其地基沉降受施工荷载的影响较大,呈现出一定的局部回弹和波动现象;随路基填土厚度增加,该回弹波动逐步减小,仿真沉降与实测沉降最终偏差小于5%。轻质泡沫混凝土帮宽施工期间,既有路基的最大沉降位置逐渐由其路基面中心位置过渡至既有路基与帮宽路基的交接处,且帮宽施工期间既有路基的沉降不足2 mm,其沉降量和沉降速率均远小于报警值。帮宽施工完成后,由于软土层的固结效应,既有路基会经历较长的固结沉降过程,其后续固结沉降占最终沉降的比例可达71.4%。泡沫混凝土帮宽会引起既有路基和帮宽路基产生微量倾斜(倾斜率不足0.05%),不影响既有路基线路和帮宽路基线路的平稳运行及正常排水性能。既有路基和泡沫混凝土帮宽路基的反压护道效应,促使整个路基系统的潜在危险滑动面出现在新线路基的远侧边坡位置。
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关键词
高速铁路
路基
帮宽建设
沉降
不均匀沉降
稳定性
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职称材料
塑料排水板地基变形的简易计算法
被引量：
8
3
作者
彭扬发
周洋
+4 位作者
王宁波
徐方
阮波
叶新宇
冷伍明
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期1898-1907,共10页
塑料排水板结合预压处理法广泛应用于软土地基的处理,有效计算和分析排水板地基的变形(沉降和侧向变形)是工程设计和施工中需要考虑的关键问题。预压荷载作用下,表面排水垫层和塑料排水板径向排水边界的共同作用,促使排水板地基表层一...
塑料排水板结合预压处理法广泛应用于软土地基的处理,有效计算和分析排水板地基的变形(沉降和侧向变形)是工程设计和施工中需要考虑的关键问题。预压荷载作用下,表面排水垫层和塑料排水板径向排水边界的共同作用,促使排水板地基表层一定厚度范围内土体的孔隙水同时在竖向和水平向排出,存在明显的双向排水固结效应。当地基深度达到一定深度时,地基土则可近似认为只在水平方向排水固结。对此,基于饱和软土的竖向和水平向固结理论,推导排水板地基表面双向排水固结层厚度的近似计算公式。在考虑预压荷载施加历史的基础上,提出一种基于阶梯型等效时变荷载的排水板地基固结度的简便计算方法,并结合数值仿真计算论述该方法的适用性。结合软土地层的压缩特性及提出的时变荷载预压土层的固结度计算方法,建立预压荷载下排水板地基沉降-时间曲线的实用分析法,并将提出的固结度和沉降计算方法拓展运用于排水板地基侧向变形的预测计算,综合形成排水板地基变形分析的简易法。研究结果表明:该双向排水固结层的厚度与土体竖向与水平向排水效应的相对大小密切相关。基于典型工程案例的应用分析表明,上述方法计算所得排水板地基沉降和侧向变形与实测数据吻合良好,论证了所述方法的有效性。
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关键词
塑料排水板
双向固结层
固结度
沉降
侧向变形
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职称材料
题名
堆载预压下塑料排水板地基的侧向变形预测方法
1
作者
徐方
吴其长
门小雄
杨俊芳
彭扬发
解裕荣
杨奇
机构
中南大学土木工程学院
中南大学力学教学实验中心
珠海市轨道交通有限公司
南昌大学先进制造学院
中铁广州工程局集团有限公司
出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第1期416-428,共13页
基金
湖南省自然科学基金资助项目(2021JJ40766)
珠海隧道工程科技研发项目
中铁广州工程局集团有限公司施工关键技术研究项目(城建青岛地铁09-01字(2023)工程-技术-06)。
文摘
为深入研究堆载预压下塑料排水板地基的侧向变形特性,并建立相应的侧向变形预测方法,利用自研的改进三轴试验装置,开展堆载预压下径向排水的三轴压缩试验及多工况仿真分析,系统研究竖向应力、水平应力、加载速率及初始有效应力对土体侧向变形及应力比的影响。研究结果表明:土体侧向变形随竖向应力的增加、水平应力的减小、加载速率的增大及初始有效应力的减小而非线性增长;土体代表性应力比K_(e)^(*)则随加载速率的增大及初始有效应力的减小而非线性减小,随水平应力的增加近似线性增长,随竖向应力的增加先线性减小再非线性减小;堆载预压下地基浅层存在较大的水平向附加应力,其对地基侧向变形的影响不可忽视;水平向附加应力及竖向附加应力的综合作用,促使堆载预压下的排水板地基侧向变形随深度呈现先增大后减小的“弓”形分布规律。基于分析结果,建立土体应力比K_(e)^(*)与最终水平应变εh之间的归一化关系;并提出可考虑堆载预压加载因素及土体固结特性的综合影响因子β,由β与K_(e)^(*)之间的线性拟合关系可对不同工况下的K_(e)^(*)进行估算;综合ε_(h)-Ke及K_(e)^(*)-β关系,提出了堆载预压下排水板地基侧向变形轮廓的预测方法,并将该方法运用于分析2个实际工程案例,取得了良好的预测效果。研究结果可为堆载预压下塑料排水板地基的分析与设计提供参考。
关键词
堆载预压
塑料排水板
改进三轴试验
侧向变形
预测方法
Keywords
surcharge preloading
prefabricated vertical drain
modified triaxial test
lateral deformation
prediction method
分类号
TU433 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
新线、帮宽及既有高铁路基系统的沉降及稳定性研究
被引量：
2
2
作者
吴竞一
汪春亮
徐方
李旭阳
彭扬发
杨奇
冷伍明
机构
中铁四局集团有限公司
中南大学土木工程学院
出处
《铁道标准设计》
北大核心
2024年第6期58-64,71,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51978672)。
文摘
为指导路基拓宽建设形成新旧路基相互作用系统的设计、分析及评价,以杭台铁路浙江省温岭段新线路基、泡沫混凝土帮宽路基和既有路基系统为工程背景,采用现场监测和有限元仿真相结合的方法,研究该复杂系统的沉降、不均匀沉降和稳定特性。监测表明,新线路基填筑初期,其地基沉降受施工荷载的影响较大,呈现出一定的局部回弹和波动现象;随路基填土厚度增加,该回弹波动逐步减小,仿真沉降与实测沉降最终偏差小于5%。轻质泡沫混凝土帮宽施工期间,既有路基的最大沉降位置逐渐由其路基面中心位置过渡至既有路基与帮宽路基的交接处,且帮宽施工期间既有路基的沉降不足2 mm,其沉降量和沉降速率均远小于报警值。帮宽施工完成后,由于软土层的固结效应,既有路基会经历较长的固结沉降过程,其后续固结沉降占最终沉降的比例可达71.4%。泡沫混凝土帮宽会引起既有路基和帮宽路基产生微量倾斜(倾斜率不足0.05%),不影响既有路基线路和帮宽路基线路的平稳运行及正常排水性能。既有路基和泡沫混凝土帮宽路基的反压护道效应,促使整个路基系统的潜在危险滑动面出现在新线路基的远侧边坡位置。
关键词
高速铁路
路基
帮宽建设
沉降
不均匀沉降
稳定性
Keywords
high-speed railway
subgrade
widening construction
settlement
uneven settlement
stability
分类号
U238 [交通运输工程—道路与铁道工程]
U213.1 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
塑料排水板地基变形的简易计算法
被引量：
8
3
作者
彭扬发
周洋
王宁波
徐方
阮波
叶新宇
冷伍明
机构
中南大学土木工程学院
河南工业大学土木建筑学院
湖南铁院土木工程检测有限公司
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期1898-1907,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51709284,51908235)
湖南省自然科学基金资助项目(2021JJ40766)
湖南铁院土木工程检测有限公司开放课题(HNTY2021K09)。
文摘
塑料排水板结合预压处理法广泛应用于软土地基的处理,有效计算和分析排水板地基的变形(沉降和侧向变形)是工程设计和施工中需要考虑的关键问题。预压荷载作用下,表面排水垫层和塑料排水板径向排水边界的共同作用,促使排水板地基表层一定厚度范围内土体的孔隙水同时在竖向和水平向排出,存在明显的双向排水固结效应。当地基深度达到一定深度时,地基土则可近似认为只在水平方向排水固结。对此,基于饱和软土的竖向和水平向固结理论,推导排水板地基表面双向排水固结层厚度的近似计算公式。在考虑预压荷载施加历史的基础上,提出一种基于阶梯型等效时变荷载的排水板地基固结度的简便计算方法,并结合数值仿真计算论述该方法的适用性。结合软土地层的压缩特性及提出的时变荷载预压土层的固结度计算方法,建立预压荷载下排水板地基沉降-时间曲线的实用分析法,并将提出的固结度和沉降计算方法拓展运用于排水板地基侧向变形的预测计算,综合形成排水板地基变形分析的简易法。研究结果表明:该双向排水固结层的厚度与土体竖向与水平向排水效应的相对大小密切相关。基于典型工程案例的应用分析表明,上述方法计算所得排水板地基沉降和侧向变形与实测数据吻合良好,论证了所述方法的有效性。
关键词
塑料排水板
双向固结层
固结度
沉降
侧向变形
Keywords
prefabricated vertical drain
two-way consolidation layer
degree of consolidation
settlement
lateral deformation
分类号
TU753 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
堆载预压下塑料排水板地基的侧向变形预测方法
徐方
吴其长
门小雄
杨俊芳
彭扬发
解裕荣
杨奇
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
新线、帮宽及既有高铁路基系统的沉降及稳定性研究
吴竞一
汪春亮
徐方
李旭阳
彭扬发
杨奇
冷伍明
《铁道标准设计》
北大核心
2024
2
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职称材料
3
塑料排水板地基变形的简易计算法
彭扬发
周洋
王宁波
徐方
阮波
叶新宇
冷伍明
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
8
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职称材料
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