某高速公路拱涵病害分析及地基加固方案研究.pdf

1、涵洞是公路排水的主要構(gòu)造物之一。在公路工程中，涵洞占有相當(dāng)大的比重。由于涵洞的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)等方面的原因，涵洞病害不斷發(fā)生。某高速公路大部分涵洞都有不同程度的不均勻沉降，嚴(yán)重的甚至引起洞身開裂。該高速K8+165拱涵建成后頂部尚未覆土?xí)r，即發(fā)現(xiàn)涵洞洞身和八字墻有開裂、沉降現(xiàn)象，嚴(yán)重影響該涵洞的使用功能和公路通行安全。
　　針對(duì)K8+165拱涵病害情況，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、工程地質(zhì)勘察及室內(nèi)土工試驗(yàn)，查明了拱涵地基的工程地質(zhì)條件?，F(xiàn)場(chǎng)分析

2、認(rèn)為由于拱涵地基軟弱，引起拱涵基礎(chǔ)沉降及不均勻沉降，最終導(dǎo)致拱涵拱圈錯(cuò)位、側(cè)墻下沉開裂、底板伸縮縫錯(cuò)位開裂等病害的發(fā)生。
　　為全面了解拱涵地基沉降及基底應(yīng)力分布規(guī)律，準(zhǔn)確地揭示拱涵沉降發(fā)生的機(jī)理，建立了彈塑性三維有限元模型，運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)拱涵未覆土及覆土兩種工況下拱涵地基沉降及基底應(yīng)力進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明未覆土工況下拱涵的沉降主要來自于粉質(zhì)粘土層的變形，出口附近不均勻沉降最大，與觀測(cè)結(jié)果基本吻合，說明模型合理。覆土后拱

3、涵及基礎(chǔ)最大沉降為1.23m，拱涵基底壓力最大值為622.6KPa，遠(yuǎn)大于目前地基容許承載力170KPa。表明該拱涵地基需要加固。
　　為了加固設(shè)計(jì)的需要，按規(guī)范的方法對(duì)覆土后地基應(yīng)力和沉降進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)論與數(shù)值模擬結(jié)果一致。
　　針對(duì)該拱涵加固方案選擇問題，分析了各類地基加固方案優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)灌注樁基礎(chǔ)托換梁和CFG樁復(fù)合地基方案進(jìn)行比選。考慮到拱涵臺(tái)背回填已完成、涵洞內(nèi)部空間有限等施工條件的限制，從施工工藝、施工難度、施