文档介绍：港乎太海博士学位论文高速公路拓宽路基差异沉降控制技术研究分类号:篣翁效林导师姓名职称谢永利教授申请学位级别论文提交日期学位授予单位答辩委员会主席王晓谋教授学位论文评阅人廖红建刘保健胡再强李建中王明年
摘要高速公路拓宽路基的差异沉降是难以避免的,如何采取合理措施控制新老路基差异沉降是设计和施工中的关键问题。针对拓宽工程现有新老路堤差异沉降控制措施,以处治手段消化新老路基不均匀沉降的能力作为一条主线索,以变形协调和控制作为主要目标,通过有限元仿真分析、土工离心模型试验、设计优化及工程实例观测分析,开展了拓宽工程路基差异沉降控制技术的研究。对有限元分析软件进行二次开发,研编了模拟地基初始应力其释放、脱空单元处理、等厚接触面单元等用户子程序,提高了数值分析的针对性和可靠性。通过建立拓宽工程沥青混凝土面层和半刚性基层结构层底脱空计算模型,利用数值分析方法提出新老路基差异沉降的基本控制标准。以此为标准,分析新老路基的路基和地基的沉降变形特征,研究拓宽路基拼接带常用处治措施适应能力大小,研究结果表明加筋处治效果存在一定的局限性,特别对于深厚软弱地基,单一的路基加筋处治不能有效解决新老路基差异沉降差所带来的工程难题。建立地基沉降计算简化模式,利用数值分析方法对拓宽路基拼接带加筋处治技术的筋材铺设层位、铺设层数、搭接长度进行设计优化;对预应力管桩复合地基的桩体模量、桩体长度、置换率、垫层模量、桩帽与桩体等效半径比以及管桩处理范围、布置方式等因素对拓宽路堤荷载下复合地基沉降特性的影响进行了数值分析。分析得出了拓宽工程路基拼接带加筋处治和预应力管桩复合地基处治优化设计参数,并基于分析结果提出了优化设计措施。在土工型离心机上安装加载装置和位移、应力量测系统,建立与实际应力相符的土工离心试验模型,研究了新老路基拼接技术及管桩复合地基处治技术对于拓宽路基差异沉降变形的改善控制作用,得出了拓宽工程新老路基变形性状和差异沉降处治技术的处通过数值分析,结合预应力管桩桩体特殊的工作机理,提出拓宽路基荷载下的管桩复合地基沉降变形计算方法,并根据优化设计研究结果,对本文提出的计算方法进行系数修正。结合郑州至洛阳高速公路改扩建工程施工现场试验段观测,验证了管桩复合地关键词:拓宽路基、差异沉降、处治技术、预应力管桩、数值仿真、离心模型治效果及作用机理。基沉降计算方法的准确性,论证了本文关于新老路基差异沉降控制处治技术研究的合理性。
.、.瑃,,.,猤.,,·、.,,,猟.,猤,琾琧¨
琧,,.、猤.,,、甌,.瑃篹,琾
敝储橼丽雠叩日论文作者编颖疑难√矽\/论文独创性声明论文知识产权权属声明湟籉厶令印年石月,本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究何未加明确注明的其它个人或集体已经公开发表的成果。本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任本声明的法律责任由本人承担。校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名年
第一章绪论问题的提出产生断板,沥青混凝土路面产生反射裂缝,对行车质量带来很大影响,不仅无法满足汽高速公路加宽工程发展概况近年来,随着我国经济的迅速发展,高速公路的交通量逐年递增,年底我国高速公路已经建成通车蚬ɡ铩S捎谠缙谛藿ǜ咚俟肥倍越煌ǖ难该驮龀す兰撇足,一些营运量大的高速公路已经呈现出交通量饱和的态势,使得高速公路本身所应具有的高速、快捷、畅通的服务优势大打折扣。为满足日益增长的交通需求,对已有的高速公路加宽已成必然。高速公路的扩建加宽在我国还是一个新生事物,国内已经完成的高速公路加宽扩建工程较少,如何进行改建没有成熟的经验可循,从设计到施工,规范涉及也不多。由于通常由于旧路路基低级沉降固结多年基本稳定,而新路基沉降时间短,新旧路基结合处必将产生不均匀沉降,从而产生纵向裂缝,导致水泥混凝土面板在荷载作用下车行驶的需要,而且还会增加汽车的燃油消耗和轮胎磨耗,加大运输成本,增加运输时间,甚至会危及行车安全。鉴于改扩建工程与新建公路相比具有施工难度大、工艺复杂:质量要求高等特点,用新建工程的思路和设计方法不能解决改扩建的问题】。因此,对于公路加宽技术的研究十分迫切,其研究成果的社会效益和经济效益都很明显。综观现有的高速公路加宽工程,旧路加宽工程最大的技术难题是解决新老路基不均匀沉降问题【。虽然我国已完成的高速公路加宽工程积累了一些经验,但还没有成型的技术能够较好地解决这一问题,很多加宽工程处治技术效果不佳,通车后不久就出现了路面纵