舊路加寬的路面結(jié)構(gòu)分析與路基處治技術(shù)研究.pdf

1、舊路加寬改造可利用有限的建設(shè)資金提高既有道路的等級(jí)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，舊路加寬改造工程越來越多。舊路加寬改造后，由于新舊路基在土質(zhì)、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和固結(jié)時(shí)間等方面的差異，必將在新舊路基間產(chǎn)生沉降與變形以及剛度的差異，此種差異是導(dǎo)致路面沿縱向開裂等結(jié)構(gòu)性損壞的最直接、最重要的原因之一。因此，舊路加寬綜合處治技術(shù)的關(guān)鍵是：一方面在設(shè)計(jì)和施工時(shí)采取有效的處治措施來減小這種差異；另一方面通過路面結(jié)構(gòu)層的優(yōu)化設(shè)計(jì)來改善層底產(chǎn)生脫空時(shí)路

2、面結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，以保證路面結(jié)構(gòu)在使用期間不會(huì)因新舊路基間的這種差異而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性的破壞。路基經(jīng)加寬改造后，新舊路基間沉降與變形的差異是必然存在的，運(yùn)用相關(guān)的分析理論與計(jì)算方法可對(duì)新舊路基間的沉降與變形差異的大小和分布形態(tài)進(jìn)行研究。對(duì)于產(chǎn)生層底脫空的路面結(jié)構(gòu)，可采用彈性半空間地基的三維應(yīng)力分析方法進(jìn)行分析。三維應(yīng)力分析方法可考慮半空間體上下結(jié)構(gòu)層之間既非完全連續(xù)，又非完全光滑的接觸狀態(tài)，且可較好地運(yùn)用彈性薄膜單元來模擬分析土工

3、合成材料的加筋作用?；趯拥酌摽盏穆访娼Y(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明：當(dāng)層底脫空深度大于2.0cm的臨界值時(shí)，脫空深度的變化對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響甚微；而脫空范圍的變化對(duì)路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響非常明顯，脫空范圍越大結(jié)構(gòu)受力越不利。路面表面變形和基層層底拉應(yīng)力是結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析的主要指標(biāo)，而以基層層底拉應(yīng)力作為舊路加寬路面設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)更為合適，由此而計(jì)算得加寬路基層底脫空范圍的臨界值為2.0m。通過結(jié)構(gòu)層參數(shù)變化對(duì)路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)的敏感性分析，發(fā)現(xiàn)基層厚度

4、是最主要的影響因素。室內(nèi)模型試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)路的測(cè)試分析結(jié)果表明，土工合成材料加筋可提高路基的回彈模量，減小路基的不均勻變形，從而可有效地?cái)U(kuò)散上覆荷載的傳遞，阻止和延緩路面的破壞。在室內(nèi)外試驗(yàn)研究成果的基礎(chǔ)上，提出了加寬路基處治的最佳方案——在二灰、粉煤灰等輕質(zhì)材料路堤中加鋪土工合成材料加筋的綜合處治措施。[關(guān)鍵詞]舊路加寬；綜合處治；沉降與變形差異；剛度差異；三維有限元分析法；彈性薄膜單元；路面結(jié)構(gòu)分析；脫空模式；土工合成材料