G320（衢州段）改扩建公路路基差异沉降特性与控制技术研究

发布时间：2019-10-14 14:45

【摘要】：随着“十三五”交通运输发展规划中对“推进普通国省道提质改造”这一工作内容的提出,在原旧路基础上进行加宽改造成为各地区缓解地方交通压力,节约投资成本的一个很好的解决方案,而因加宽荷载作用而引发的路面裂缝和路基失稳等不良病患也会日益暴露出来。究其原因,主要是由于设计和施工不当造成新老路基出现不均匀沉降过大。本文结合G320国道衢州段改扩建工程,运用数值模拟的方法对拓宽路基的受力变形特性以及控制标准和措施进行了分析研究。首先,总结公路拓宽工程中常见病害及产生机理,并依托本拓宽工程选取典型断面,利用ABAQUS有限元软件对拓宽路基应力与变形特性进行分析。然后,针对G320国道衢州段改扩建工程的建设方案和工程实际,通过数值分析计算,探讨道路拓宽方式及宽度、不同路基高度、不同新填土物理力学参数、不同地基性质、新旧路肩墙作用等因素对路基与地基沉降和水平位移的影响,并在此基础上从不同影响因素控制方面提出了相应的建议。再次,分别建立新旧路面结构计算模型,将新旧路基差异沉降变形曲线拟合函数作为各自路面结构的下边界条件,模拟分析了依托工程新老路面结构在不同拓宽路基最大差异沉降值下的力学响应,在路面结构和功能要求的基础上,以最大差异沉降和变坡率为控制指标,建立具有四个差异沉降等级的控制标准;最后,通过数值计算分析不同台阶开挖尺寸组合、不同土工格室铺设方案和地基换填压实处治效果,并从台阶开挖尺寸选择、土工格室铺设方案、路基填料选择与压实、地基处理方案四个方面给予建议。
【图文】：

长安大学硕士学位论文第一章 绪论公路网是促进地区间沟通交流、经济运行发展的重要动下，中国公路的投入和建设迅猛增长，，且于 1985 年而到 2012 年底，全国公路里程达 424 万公里，位居世总里程已达 469.63 万公里，其中高速公路里程 13.15里，二级公路里程 37.1 万公里，公路密度 48.92 公里由 初步连通 向 覆盖成网 的重要转变。

由于新旧路工程性质的差异，两者之间因此而产生的不协调变形会随着拓宽工程的开始而一直持续。纵观往期公路拓宽工程路基路面工作历程及状态，不同阶段不同严重程度的病害主要有以下 4 种情况：路面横坡改变、路面纵向开裂、路面局部龟裂、新路基失稳等，直接影响道路的耐久性和使用性能。（1）路面横坡改变：由于新老路沿路基横断面方向出现较明显的不均匀沉降差异，致使道路原设置横坡发生改变，给行车安全带来隐患。（2）路面纵向开裂：拓宽工程路面纵向开裂是由于过大的新老路基差异沉降对路面结构造成的附加拉应力超过路面结构强度时，导致路面结构抗拉强度薄弱位置率先出现细微裂缝，随着路基沉降的继续发展和长期行车荷载反复作用，开裂扩大并逐渐贯穿路面，从而形成外部可见的纵向裂缝。（3）路面局部龟裂：在路表纵向裂缝的基础上，开裂不断发展，相互连通，将范围内路面结构切割为网状或龟纹状。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U416.1

【引证文献】

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1 于君彦;滨莱高速公路改扩建泡沫轻质土路基研究[D];山东大学;2018年

本文编号：2549307