文档介绍：河海大学
硕士学位论文
软土地基高速公路拼宽工程变形特性研究
姓名:孙杰
申请学位级别:硕士
专业:岩土工程
指导教师:施建勇;陈永辉
20050601
摘要软土地基高速公路拼宽工程将面临新老路基相互作用、新老路堤的差异沉降等问题。国内外虽然有不少工程实践,但其理论研究仍落后于工程实践,缺乏相应系统的研究。本文较全面地回顾国内外研究现状,针对新老路地基相互作用和变形特性进行了较为系统的研究。首先,利用弹塑性平面应交有限元分析方法分析了新路直接拼接在老路时新老路基的变形规律,得到附加应力分布与附加沉降曲线的特点。通过计算还分析了新老路地基沉降变形的影响因素,包括加宽宽度、加宽高度、软基厚度、压缩模量、老路固结度等。在此基础上,对新老路结合部加筋处治进行了分析,从侧向位移、横坡比、地基剪应力状态等几方面分析了加筋作用机理,分析表明加筋能减小新老路基的不均匀沉降,能有效减小浅层土体的侧向位移。接着又分析了软土厚度、路堤高度、加筋模量、加筋层数及位置等因素对加筋效果的影响。通过计算分析,对比了新路采用排水预压法、隔离墙、粉喷桩复合地基、轻质路堤等处治技术的加固效果。对比了老路采用不同地基处治方式时对新老路基的变形影响。初步分析了复合地基中桩间距、桩长、桩体模量等因素对新老路沉最后,考虑新路荷载的特点,提出了可以考虑新路荷载的附加应力沉降计算方法,改进了原有程序,并将程序可视化,方便实际工程简便应用。关键词:路堤拼宽:变形特性:直接拼宽:路堤加筋;地基处治;有限元;沉降降变形的影响。计算
.也,,,瑃,,....瑃,,也瑃瞖,⒀禿,..琣,篽瓵琲,,痳
第一章绪论问题的提出输效率的提高,而且也促进了沿线产业结构的优化和区域经济的发展∽】。高速公路的这种世界经济正进入化、信息化和跳跃式发展阶段,经济的快速发展,需要方便、快捷、安全的交通服务,高速公路对国民经济和社会发展的促进作用是越来越明显。高速公路具有运量大、速度快、辐射远、效率高等特点和优势,不仅带动了运输结构的改善和运作用已经得到我国各级政府的重视,从年我国第一条高速沪嘉高速公路建成通车以来,在不到年时问内,我国已经修建了万多公里高速公路。另外,根据在编的中国高速公路网规划,在未来~年内,我国将实行高速公路网的全面建设,总里程将超过蚬ɡ铮哟舐个人口在万以上的城市。从己建的高速公路来看,绝大多数车道是四车道。对高速公路建设规划路要建多宽,要修几个车道,从根本上看是调查和预测交通需求决定的。由于认识局限性,当时高速公路建设时对我国社会经济增长速度预计值偏低,使现在很多高速公路的交通流量超过预计设计能力。浙江年底建成通车的沪杭高速公路,年全年路段交通流量为~万辆/日允,而在年路段达到~畂万辆/日允,折算成小汽车交通量为~万辆/日允,建成昃痛锏剿某档栏咚俟肥视煌按上限万辆/日计ァ%弧=晖ǔ档幕δ咚俟罚笔笔墙帐〉谝惶踉营并代表当时的公路,仅到年底,以无锡枢纽西段为界统计,,高峰时甚至达到万辆/日允【。所以,尽管发达地区的高速公路建设发展非常迅速,但同时其交通量的增长速度几乎都在皇陨希晌健案咚佟不敌车流“增速”,高速公路还未能适应交通量的增长要求。同时由于重载、超载交通会促使形成路面病害,服务水平逐渐降低,加快路面大修年限的提前。高速公路交通紧张的状况更不利于商品、资本、技术、知识等在更大范围内更快的流动和配置,对社会经济发展也将产生深层次全方位的影响。所以对交通紧张的高速公路进行拼宽,既是满足快速增长的交通需求的需要,也是国民经济和社会发展的需要。高速公路拼宽工程其选择方案有多种选择,可以在原有高速公路附近新建高速路,可以在原有公路上新建高架桥,可以集散加快速,可以在原高速公路边坡上拼宽涌等等。对新建┤一条高速公路,新老路基相互影响不大,建造技术难度较小,并为以后的交通增容预留了空间,但征地移民矛盾突出,占地多投资大,对已有高速公路路网和城市经济规划布局也会产生较大影响。采用高架方案则对局部在地区土地资源紧张、沿线软土地基处理代价过高时可以采用,否则其造价是也是相当高的:集散加快速方案可以充分利用分离路基的特性,但车辆集散实施起来相当有困难;在老路基边坡上拼宽┙,除了有桥梁路基拼接等技术,还有施工期的交通分流、施工组织等问题,技术上远比另建一条高速公路来的复杂,但拼宽工程的基本原则是最大限度地利用既有资源,其最可宝贵的一点在于,与新建复线相比,它能节约土地一半以上。在老路拼宽工程规模相对较小,占地少,有利于后期交通管理和养护。而且,从理论上讲,一条八车道高速公路的通行能力,大于跛某档栏咚俟返娜萘亢汀K浯嬖谑┕つ讯龋ǜ菹衷谏杓剖┕す芾硭是可以克服的。从经济角度来说,影