旧路拓宽工程新老路基差异沉降分析及工程应用

发布时间：2021-02-12 23:23

　　由于日益增长的交通流量需求,许多道路运载能力已经不能满足要求,对原有道路路基进行拓宽改造是行之有效的解决方法。由于新老路基承载历史及施工等因素造成的差异,极易在运营过程中形成较大差异沉降,影响道路的正常运营,因此,新旧路基搭接段的处治成为工程建设成败的关键问题。本论文结合湖南省莲花冲（赣湘界）至株洲（莲株）公路改造工程实例,采用数值模拟对旧路拓宽路基变形的特性及机理进行分析,并探讨了影响新旧路基变形特性的因素,然后对新旧路基搭接段土工格室处治方法的效果和机理进行分析,给出具体优化参数结果,最后基于前面章节的研究成果,给出土工格室的具体处治方案。主要内容和结论如下:（1）总结了拓宽路基差异沉降国内外研究现状。结合土力学和弹性力学相关知识,尝试采取理论推导的方法来分析新旧路基差异沉降。结果表明,传统的计算方法,具有一定的局限性,其计算结果得到的差异沉降要比实际的小,提出了使用有限元软件模拟路基拼接的方法是有必要的,并提出本文所采用的差异沉降控制标准。（2）运用有限元软件建立路基拓宽模型,研究了老路拓宽后路基和地基的整体变形特性,分析了新旧路基和地基在新路基分层填筑施工中的变形,并探讨了新路... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国外发展现状与动态
    1.3 国内发展现状与动态
    1.4 新老路基结合部的处治分析
    1.5 土工合成材料在旧路拓宽工程中的应用
    1.6 本文研究内容和主要解决关键技术问题
第2章 新老路基差异沉降理论分析
    2.1 新老路基差异沉降理论及产生原因
    2.2 新老路基差异沉降的机理分析
    2.3 新老路基差异沉降计算方法
    2.4 新老路基工后差异沉降计算方法
    2.5 新老路基差异沉降的控制标准
    2.6 本章小结
第3章 基本有限元理论和有限元模型
    3.1 概述
    3.2 ABAQUS软件基本介绍
    3.3 土体的本构关系
    3.4 土体的固结理论
    3.5 有限元数值分析模型
        3.5.1 工程概况
        3.5.2 基本假定
        3.5.3 几何模型
        3.5.4 边界条件及网格划分
        3.5.5 计算流程及分析步
    3.6 计算结果分析
        3.6.1 新老路基的整体变形
        3.6.2 新老路基的剪应力
        3.6.3 新老路基表面的竖向沉降
        3.6.4 新老路基表面的水平位移
        3.6.5 加宽后地基的竖向沉降
        3.6.6 加宽后地基的水平位移
    3.7 新路基分层填筑对拼接路基的变形影响
        3.7.1 变形特性
        3.7.2 变形曲线分析
    3.8 本章小结
第4章 影响新老路基变形的因素分析
    4.1 概述
    4.2 加宽方式的影响
    4.3 加宽高度的影响
    4.4 加宽宽度的影响
    4.5 路基模量的影响
    4.6 本章小结
第5章 土工格室处治差异沉降的作用机理分析
    5.1 概述
    5.2 土工格室本构关系
    5.3 材料参数和几何模型
    5.4 土工格室加固机理分析
        5.4.1 位移分析
        5.4.2 应力分布
    5.5 加筋效果影响因素分析
        5.5.1 铺设层数影响
        5.5.2 铺设宽度影响
        5.5.3 筋材模量影响
    5.6 本章小结
第6章 土工格室处治差异沉降的工程应用和效果评价
    6.1 概述
    6.2 土工格室处治差异沉降的关键技术点
        6.2.1 台阶开挖
        6.2.2 土工格室的铺设
        6.2.3 液压强夯机技术
        6.2.4 重型压路机补强
    6.3 沉降变形观测
    6.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]拓宽路基工程数值分析中模型选择的研究[J]. 陆钊,石海丽,陈锐,左人宇.  路基工程. 2014(03)
[2]佛开高速公路单侧拓宽工程差异沉降控制标准研究[J]. 叶永城,李思清,马鹏真.  中外公路. 2013(05)
[3]老路基抬高的公路拓宽工程变形特性数值分析[J]. 杨涛,阮一舟,张文彦,李国维.  公路交通科技. 2013(07)
[4]差异沉降条件下拓宽路面结构层响应机制(英文)[J]. 翁效林,崔志方,宋文佳,马豪豪.  Journal of Southeast University（English Edition）. 2013(01)
[5]高速公路拓宽方式对路基沉降的影响[J]. 范红英,折学森,边汉亮,丁锟,赵刘会.  交通运输工程学报. 2012(01)
[6]公路加筋路基的变形和承载力分析[J]. 宋广,边学成,蒋建群,陈云敏.  上海交通大学学报. 2011(05)
[7]土工格室加筋新老路基拼接段影响分析[J]. 傅珍,王选仓,李宏志,王磊,王小宁.  公路. 2011(02)
[8]拓宽路基差异沉降控制技术模型试验研究[J]. 翁效林,张留俊,李林涛,郭永建.  岩土工程学报. 2011(01)
[9]高速公路拓宽路基差异沉降[J]. 傅珍,王选仓,李宏志,史建平,廖志高.  交通运输工程学报. 2010(06)
[10]高填方加筋新旧路堤现场试验与数值模拟分析[J]. 王家全,周健,丛林,邓益兵.  岩石力学与工程学报. 2010(S1)

博士论文
[1]高速公路拓宽路基差异沉降控制技术研究[D]. 翁效林.长安大学 2009
[2]高等级公路加宽路堤变形性状及稳定性技术研究[D]. 杨林.吉林大学 2007
[3]高速公路拓宽工程路基差异沉降及控制技术研究[D]. 傅珍.长安大学 2007
[4]软土地基上高速公路加宽变形特性及差异沉降控制标准研究[D]. 张军辉.东南大学 2006
[5]高速公路新老路基相互作用分析与处理技术研究[D]. 高翔.东南大学 2006

硕士论文
[1]基于FLAC3D的拓宽路基变形数值分析[D]. 李巍.长沙理工大学 2014
[2]高速公路高填方路基加宽不协调变形控制的关键技术研究[D]. 李丙银.石家庄铁道大学 2012
[3]拓宽路基变形数值分析[D]. 张磊.上海交通大学 2009
[4]高速公路路基拓宽不均匀沉降的数值分析[D]. 史纪村.吉林大学 2008
[5]高速公路改扩建新老路基差异变形影响因素及拓宽路基施工技术研究[D]. 赵刘会.长安大学 2008
[6]高填方路基拓宽工程差异沉降的数值分析[D]. 王俊立.郑州大学 2007
[7]土工合成材料在旧路加宽工程中的应用与计算[D]. 邢良.武汉理工大学 2004
[8]新老高速公路结合部处治技术研究[D]. 汪浩.东南大学 2004



本文编号：3031588