高速公路拓寬路基差異沉降控制技術(shù)研究.pdf

1、高速公路拓寬路基的差異沉降是難以避免的，如何采取合理措施控制新老路基差異沉降是設(shè)計(jì)和施工中的關(guān)鍵問題。針對拓寬工程現(xiàn)有新老路堤差異沉降控制措施，以處治手段消化新老路基不均勻沉降的能力作為一條主線索，以變形協(xié)調(diào)和控制作為主要目標(biāo)，通過有限元仿真分析、土工離心模型試驗(yàn)、設(shè)計(jì)優(yōu)化及工程實(shí)例觀測分析，開展了拓寬工程路基差異沉降控制技術(shù)的研究。 對有限元分析軟件MARC進(jìn)行二次開發(fā)，研編了模擬地基初始應(yīng)力其釋放、脫空單元處理、等厚接觸面單

2、元等用戶子程序，提高了數(shù)值分析的針對性和可靠性。通過建立拓寬工程瀝青混凝土面層和半剛性基層結(jié)構(gòu)層底脫空計(jì)算模型，利用數(shù)值分析方法提出新老路基差異沉降的基本控制標(biāo)準(zhǔn)。以此為標(biāo)準(zhǔn)，分析新老路基的路基和地基的沉降變形特征，研究拓寬路基拼接帶常用處治措施適應(yīng)能力大小，研究結(jié)果表明加筋處治效果存在一定的局限性，特別對于深厚軟弱地基，單一的路基加筋處治不能有效解決新老路基差異沉降差所帶來的工程難題。 建立地基沉降計(jì)算簡化模式，利用數(shù)值分析方

3、法對拓寬路基拼接帶加筋處治技術(shù)的筋材鋪設(shè)層位、鋪設(shè)層數(shù)、搭接長度進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化；對預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基的樁體模量、樁體長度、置換率、墊層模量、樁帽與樁體等效半徑比以及管樁處理范圍、布置方式等因素對拓寬路堤荷載下復(fù)合地基沉降特性的影響進(jìn)行了數(shù)值分析。分析得出了拓寬工程路基拼接帶加筋處治和預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基處治優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，并基于分析結(jié)果提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)措施。 在土工型離心機(jī)上安裝加載裝置和位移、應(yīng)力量測系統(tǒng)，建立與實(shí)際應(yīng)力相符的土工離心

4、試驗(yàn)?zāi)Ｐ停芯苛诵吕下坊唇蛹夹g(shù)及管樁復(fù)合地基處治技術(shù)對于拓寬路基差異沉降變形的改善控制作用，得出了拓寬工程新老路基變形性狀和差異沉降處治技術(shù)的處治效果及作用機(jī)理。 通過數(shù)值分析，結(jié)合預(yù)應(yīng)力管樁樁體特殊的工作機(jī)理，提出拓寬路基荷載下的管樁復(fù)合地基沉降變形計(jì)算方法，并根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究結(jié)果，對本文提出的計(jì)算方法進(jìn)行系數(shù)修正。結(jié)合鄭州至洛陽高速公路改擴(kuò)建工程施工現(xiàn)場試驗(yàn)段觀測，驗(yàn)證了管樁復(fù)合地基沉降計(jì)算方法的準(zhǔn)確性，論證了本文關(guān)于新老