国家自然科学基金(51078308)
- 作品数：11 被引量：127H指数：7
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- 桩承式加筋路堤等沉面高度影响因素分析被引量：4
- 2013年
- 以台缙高速公路桩承式加筋路堤工程为依托,利用有限差分软件FLAC3D建立了桩承式加筋路堤三维数值模型,研究了桩帽净间距、路堤填土内摩擦角、路堤填土粘聚力、水平加筋体拉伸强度对等沉面高度的影响。计算结果表明:等沉面高度与桩帽净间距的比值为3.0～3.7;路堤填土内摩擦角越大,等沉面高度越小;路堤填土粘聚力、水平加筋体拉伸强度的大小对等沉面高度没有影响。
- 周敏曹卫平
- 关键词：桩承式加筋路堤土拱效应
- 常/变法向应力下松砂-混凝土接触面剪切力学性状试验研究被引量：8
- 2014年
- 利用Shear Trac-Ⅲ大型直剪仪对松砂-混凝土接触面进行了常/变法向应力作用下的剪切试验,分析了剪切过程中剪应力和剪切面体应变的变化特征,建立了能够反映松砂-混凝土接触面剪切力学性状的数学模型,并给出了模型参数的确定方法。试验结果表明:在常法向应力作用下的剪切试验中,松砂-混凝土接触面的剪应力及体应变与法向应力密切相关;在变法向应力作用下的剪切试验中,松砂-混凝土接触面的抗剪强度与相应的常法向应力的抗剪强度相同,但其体应变小于相应的常法向应力作用下的体应变;在常法向应力作用下,松砂-混凝土接触面的剪应力-剪切位移关系可以用双曲线模型表示;在变法向应力作用下,松砂-混凝土接触面的剪应力-剪切位移关系可以用分段双曲线模型表示。
- 梁鹏曹卫平陆清元
- 关键词：数学模型
- 桩承式加筋路堤三维土拱效应试验研究被引量：24
- 2014年
- 桩承式加筋路堤受力性状比较复杂，土拱效应对路堤的承载变形性状具有重要影响。通过三维土拱效应模型试验，研究桩-土相对位移、路堤高度、桩帽净间距和水平加筋体拉伸强度等因素对桩土应力比及路堤沉降的影响。结果表明：土拱效应发挥程度与桩-土相对位移密切相关，存在一个临界桩-土相对位移使得桩土应力比达到最大值，该临界桩-土相对位移约为6～8 mm。路堤高度与桩帽净间距之比越大，桩土应力比越大，路堤顶面差异沉降越小；桩帽宽度与桩帽净间距之比越大，桩土应力比越大，路堤顶面差异沉降越小。设置水平加筋体能有效提高桩土应力比并减小路堤顶面沉降；路堤越低，水平加筋体对桩土应力比的提高作用及对路面沉降的减小作用越明显；水平加筋体拉伸强度越高，这种作用越明显。桩承式加筋路堤三维土拱效应等沉面高度与桩帽净间距之比约为3.5。
- 曹卫平胡伟伟
- 关键词：桩承式加筋路堤模型试验桩土应力比等沉面
- 竖向荷载作用下斜桩荷载传递性状试验研究被引量：25
- 2016年
- 通过模型试验研究了竖向荷载作用下砂土中斜桩的荷载传递性状,分析了桩身倾角及长径比对斜桩桩身轴力、弯矩、剪力、桩侧摩阻力及端阻比的影响。试验结果表明：在桩顶竖向荷载作用下,斜桩桩身轴力均小于相应直桩桩身轴力,桩身倾角越大,轴力沿深度衰减得越快,桩长径比越大,轴力沿深度衰减得也越快;斜桩桩身最大弯矩随桩身倾角及长径比的增加而增加,最大弯矩出现的深度与桩身倾角无关,只与长径比相关;不论桩身倾角及长径比的大小,斜桩桩身最大剪力均出现在桩顶截面处,桩身最大剪力随着桩身倾角的增加而增大;桩身倾角越大,斜桩最大摩阻力越大,长径比越大,斜桩最大摩阻力越小,斜桩最大摩阻力出现在桩顶下1/4～1/5桩长处;斜桩端阻比随着桩顶竖向荷载的增加而增大,随着桩身倾角及长径比的增加而减小。
- 曹卫平陆清元樊文甫李升
- 关键词：斜桩轴力摩阻力
- 水平荷载作用下斜桩承载变形性状数值分析被引量：27
- 2017年
- 为研究水平受荷斜桩的承载变形性状,采用有限元软件模拟了斜桩在水平荷载作用下的性状并与直桩进行了比较,分析了桩身倾角、桩顶竖向荷载对斜桩桩身水平位移、桩身弯矩及剪力的影响,研究了斜桩与桩侧土之间的挤压、剪切相互作用,对水平受荷斜桩有效桩长的影响因素进行了探讨。结果表明:正斜桩的水平承载力比直桩大,负斜桩的水平承载力比直桩小;桩身倾角对斜桩水平位移、桩身弯矩及剪力有较大的影响;正斜桩桩顶水平位移小于直桩,负斜桩桩顶水平位移大于直桩,桩身倾角越大,斜桩与直桩桩顶水平位移差异越大;正斜桩、负斜桩的桩身弯矩均小于直桩,桩身倾角越大,正斜桩桩身弯矩越小,负斜桩桩身弯矩越大;正斜桩及负斜桩桩身剪力均小于直桩,正斜桩桩身剪力小于负斜桩桩身剪力;桩顶竖向荷载对正斜桩、负斜桩水平承载力的影响不同,竖向荷载提高了负斜桩的水平承载力,削弱了正斜桩的水平承载力;水平受荷斜桩与桩侧土之间的相互作用以挤压为主,剪切作用较弱;水平受荷斜桩存在一个有效桩长,对于相同的土层,无论是正斜桩、负斜桩,其有效桩长基本相同;桩侧上部土体剪切模量增大对减小有效桩长有显著的影响,下部土体剪切模量变化对有效桩长影响不大。
- 曹卫平樊文甫
- 关键词：道路工程斜桩水平承载力
- 常/变法向应力作用下密砂-混凝土接触面剪切力学性状试验研究被引量：8
- 2015年
- 通过大型直剪仪对密砂-混凝土接触面进行了常法向应力和变法向应力作用下的剪切试验,分析了剪切面剪应力和体应变的变化特征,建立了密砂-混凝土接触面剪切的数学模型。结果表明:在常法向应力剪切试验中,密砂-混凝土接触面的抗剪强度符合摩尔库伦定律,抗剪残余强度与法向应力之间成直线关系,体应变与法向应力密切相关;在变法向应力剪切试验中第二级法向应力作用下,密砂-混凝土接触面的剪应力最大值与相应的常法向应力作用下的抗剪残余强度相同,但其体应变比相应常法向应力作用下的体应变小。在常法向应力作用下,密砂-混凝土接触面的剪应力-剪切位移关系曲线可用三折线拟合;在变法向应力作用下,密砂-混凝土接触面的剪应力-剪切位移关系曲线可用三折线-双曲线拟合。
- 曹卫平陆清元梁鹏
- 关键词：体应变剪切位移
- 黄土地基中人工挖孔扩底灌注桩负摩阻力试验研究被引量：13
- 2012年
- 通过2根试桩的现场预浸水再加载试验,研究湿陷性黄土地基中人工挖孔扩底灌注桩在预浸水过程及其之后的加载过程中桩身摩阻力、桩端反力及桩身中性点深度的发展变化规律,并与我国现行规范进行比较。结果表明:(1)桩周土浸水过程中,桩身负摩阻力、正摩阻力及桩端反力均逐渐增大,桩身中性点位置逐渐下移。浸水结束时,中性点深度比为0.54～0.61,远小于桩基规范的推荐值;(2)在桩顶施加竖向荷载过程中,桩身负摩阻力逐渐减小,而正摩阻力及桩端反力继续增大,桩身中性点位置逐渐上移。桩顶竖向荷载P=11 000 kN时,中性点深度比为0.15～0.61,也远小于桩基规范的推荐值;(3)在桩顶设计荷载作用下,实测的桩身负摩阻力大小、分布范围及分布形式与桩基规范及黄土规范的规定有较大的差异;(4)黄土地基中桩身负摩阻力及中性点深度随着桩周土浸水、桩顶荷载处于一个动态变化过程中,负摩阻力的大小也受到桩径的影响。
- 曹卫平赵敏
- 关键词：桩基础黄土人工挖孔扩底灌注桩负摩阻力中性点
- 高速公路软土地基处理方法比较分析被引量：17
- 2012年
- 在软土地基上修建高速公路,主要问题是地基强度低,路堤沉降量大,沉降不均,路堤易失稳。采用数值方法对塑料排水板、碎石桩和刚性桩三种方法处理软土地基效果进行了比较分析,研究结果表明:①由于刚性桩的刚度远大于桩间土的刚度,因此承担了大部分路堤荷载,仅有小部分路堤荷载由桩间土承担,刚性桩能很好地控制软土地基的沉降,碎石桩能提高软土地基的承载力、改善软土的渗透性,处理效果差于刚性桩,塑料排水板仅能提高软土的渗透性,因此处理效果最差;②采用塑料排水板处理软土地基时,路堤最易发生失稳破坏,碎石桩次之,采用刚性桩处理软土地基时,路堤稳定性最高。
- 史启超曹卫平
- 关键词：软土地基塑料排水板碎石桩刚性桩路堤稳定性
- 深厚软基高速公路拓宽新老路堤相互作用分析被引量：6
- 2011年
- 深厚软基上的高速公路拓宽时,新老路堤之间存在复杂的相互作用。本文采用数值方法分析了拓宽时间对新老路堤差异沉降、路面面层应力及路面横坡比的影响。研究结果表明:深厚软基高速公路拓宽前,老路堤的沉降随着时间逐渐增大,最后趋于稳定;软土渗透系数小,因此拓宽前老路堤运行时间越久,软基中的超静孔隙水压力消散越充分,拓宽路堤对老路堤的影响越小,新老路堤间的差异沉降也越小。老路堤经过较长时间的运行后再拓宽可以在一定程度上减小新老路堤面层的应力,避免路堤面层产生裂缝。拓宽后,老路堤的横坡比随着时间减小,并出现明显的反坡现象。本文得到的结果可为类似工程设计施工提供有益的参考。
- 史启超曹卫平
- 关键词：高速公路差异沉降软土地基
- 茶镇隧道施工位移监测与分析被引量：7
- 2010年
- 茶镇隧道围岩软弱破碎稳定性差,变形大.为及时掌握施工过程中围岩及支护结构的变形特性,保证施工安全,对围岩及支护结构进行了拱顶下沉和周边收敛位移量测.通过对K225+266横断面量测数据的综合分析,揭示了该条隧道在Ⅴ类围岩以及特定支护情况下位移变化的规律,得到了围岩位移稳定约需2～3周的开挖时间以及4～5倍开挖洞径的距离.为合理确定隧道二次衬砌的施工时间提供了较为可靠的依据,同时通过对量测信息的及时反馈,指导了现场施工,确保了施工安全.
- 赵敏池鹏吴润龙曹卫平
- 关键词：拱顶下沉
