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高速公路路堤拓宽地基性状分析

孙伟  
【摘要】:近几年来我国经济发达地区交通量急剧增加,原有的四车道高速公路的通行能力已经不能满足需求,迫切需要把原有的高速公路拓宽为六车道至八车道。我国高速公路拓宽工程主要分布在沿海软土分布较广的地区,对沉降和差异沉降的控制有较高的要求。目前我国对高速公路拓宽工程地基性状的研究开展不够,还没有较系统的研究成果。采用数值方法结合实测资料进行分析研究,是探讨高速公路拓宽地基性状的一种有效途径。 本文在直接式拼接的路堤拓宽型式中,根据新、老路堤下地基处理的不同方式分成三种情况,采用弹性模型分别计算分析了地基的水平位移场和竖向位移场。详细分析研究了路堤和地基主要物理力学参数的变化对路堤顶面最大沉降、最小沉降和沉降差的影响规律。通过对采用不同地基处理方式时地基的性状分析,认为采用复合地基法处理地基时路堤顶面沉降和沉降差要小于采用排水固结法处理的情况。采用弹塑性本构模型,计算分析了相同参数时地基的水平位移场和竖向位移场,总结了堤顶沉降和沉降差随路堤和地基参数的变化规律。通过对两种模型计算结果的比较分析,表明采用这两种本构模型的计算结果比较接近。 分离式拼接的路堤拓宽型式中,区分天然地基中单独采用沉降分隔墙和同时使用沉降分隔墙和其它地基处理措施两种情况,分别计算了地基的水平位移场和竖向位移场。单独使用沉降分隔墙时,分析了路堤、地基和沉降分隔墙的物理力学参数的变化对路堤顶面沉降和沉降差的影响;对于均质地基和分层地基上路堤拼接距离不同的几种工况,计算了设置沉降分隔墙所导致的路堤沉降减小的比例;认为在天然地基中设置沉降分隔墙可以在一定程度上减小路堤沉降,但是当存在其它地基处理措施时,沉降分隔墙减小路堤沉降的作用变得不太明显。 最后通过对一具体拓宽工程实例的计算和分析表明,采用本文计算模型的计算结果与实测数据比较接近,可以满足工程上的应用需求。


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