收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

旧路基拓宽改建沉降开裂机理及强夯工艺研究

吕国仁  
【摘要】: 随着我国国民经济的快速发展,高速公路的交通量迅速增长,相当一部分建成使用的高速公路和等级路已不能适应交通量迅速增长和经济社会发展的要求,需要改建和扩建。对旧路拓宽进行升级改造,既节省费用,缩短工期,又可以少占用土地,并有利于环境保护。但高速公路拓宽改建工程会遇到三个关键的问题:(1)新旧地基路基间的差异沉降及其引发的路面纵向开裂问题;(2)新旧路基压实度不均匀问题;(3)新旧路基结合的整体性和强度的一致性问题。本文针对以上高速公路扩建工程中相关的关键技术问题,采用数值模拟和理论分析、现场试验等相结合的方法,对新旧路基的相互作用特性以及强夯技术进行了专门的研究,主要研究内容及成果如下: 1)在调研国内外大量高速公路拓宽工程的基础上,对路基拓宽存在的问题进行了综合分析,对路基拓宽差异沉降和开裂机理的研究进行了综述,对目前高速公路拓宽改建工程中采取的消除差异沉降的各种技术措施进行了评价。 2)运用有限差分方法模拟高速公路改造中旧路基直接利用的施工过程,对路基不均匀沉降进行流固耦合分析,从而研究旧路基直接利用引起的地基和路基不均匀沉降规律。着重研究了加宽方式、新旧路基高度等多个因素对地基、路基及其差异沉降的影响规律。对地基初始固结进行了计算,并按施工进度进行了模拟;对不同新旧路堤条件下的路堤速度矢量和沉降盆进行了分析;对由于偏心度不同而导致的地基路基最大沉降点的位置进行了探讨。研究发现,高速公路旧路基利用中,若不作处理,在新旧路基的拼接处产生的差异沉降最大。 3)基于离心加载方法,利用材料破裂过程分析数值计算方法RFPA,模拟了高速公路扩建工程中引起的路基路堤沉降、基层和面层纵向开裂过程,对单侧、双侧不同拓宽方式及不同填筑高度情况下,路基纵向开裂机理进行了研究,发现路基纵向开裂易发生在新旧路基拼接处。新填筑路堤越高,其稳定性越差,产生的不均匀沉降越严重,随着新路基沉降滑移的不断增加,路基路面产生的附加弯拉应力和附加剪切应力越大,附加应力过大的直接后果就会导致基层产生纵向开裂,基层的裂缝进而反射到沥青面层引起面层纵向开裂。 4)对旧路利用中地基路基强夯工艺关键参数进行研究。通过现场动态水压力、超静孔隙水压力和动土压力试验与分析,对地基强夯最优夯击能,两遍夯实之间的时间间隔等关键参数进行了研究,分析了路堤强夯相对于一般地基强夯的不同之处。用动态有限差分法对夯锤与路堤的相互作用过程进行了动态模拟,分析了土体在夯锤作用下的动态响应。运用量纲分析和数值分析等方法,对路堤强夯最优单击夯击能、最优夯击次数、有效深度加固系数的确定进行了研究。给出了考虑地质条件和各种强夯参数的有效深度加固系数的计算公式。通过路面弯沉计算,论证了强夯在旧路利用中的有效性,以及80cm均匀路床区起到的支撑层和缓冲层的作用。 5)对威乳高速公路路堤加宽试验段实施了两种方案的强夯试验:第一种为松铺填筑新路堤与旧路,齐平后一起强夯:第二种为分层碾压填筑新路堤,新旧路堤齐平后,对拼接处进行强夯。研究了旧路堤利用中的强夯工艺。提出了强夯质量采用压实度与贯入度控制和相应的检测方法,给出了与以往用固定的贯入度作为止夯标准不同的路堤止夯标准计算公式。夯后进行了压实度测试、回弹、弯沉试验及沉降观测,结果证明两种强夯方案都能满足道路设计要求,但从成本和工期这两个方面来看,方案一优于方案二。通过现场试验的经验和教训,给出了强夯施工工艺要点。 6)针对强夯施工振动对周围环境的影响引起纠纷和延误工期等问题,对强夯振动对建筑物的危害和对人员的影响进行了研究,通过现场试验,用快速傅立叶变换对振动数据进行了频谱分析,发现强夯振动主频,与大多数建筑物的主频非常接近,而且竖向振动主频也在人的敏感频率带内。参照国际通用振动界限,通过试验场地及振动测试,得出了建筑物的振动安全距离、人体舒适性降低极限距离、工效降低极限距离以及暴露极限距离。通过对强夯振动产生的应力波传播方式进行理论分析,提出了路堤强夯振动的缩小效应现象。用工程类比的方法,归纳出反映路堤高程的质点振速近似公式。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 波塞利;;通往世界尽头的高速公路[J];黄金时代;2003年04期
2 ;攀(枝花)西(昌)高速公路[J];西南公路;2011年02期
3 林玉海;;高速公路上机动车的行驶速度为什么不能“放开”[J];农机使用与维修;2011年04期
4 魏芳;;高速公路过境模式与设计思路初探[J];科技信息;2011年19期
5 ;214国道共和至玉树高速公路一期工程正式开工建设[J];石油沥青;2011年03期
6 岳建国;;公路,公益设施还是“天价商品”?[J];决策探索(下半月);2011年05期
7 刘长平;汤永成;;高速公路新风节能系统研究[J];中国交通信息化;2011年07期
8 张波;;岳武高速安徽段初步设计通过审查[J];筑路机械与施工机械化;2011年08期
9 ;巴银高速内蒙古段通车 张查高速开工[J];内蒙古公路与运输;2011年03期
10 王佩珩;郑徐囡;;高速公路地基沉降处理方法[J];河南科技;2011年10期
11 马永智;;浅谈高速公路除雪防滑[J];中国新技术新产品;2011年18期
12 孙皓;孙媛媛;;高速公路路基沉陷加固处理综合措施研究[J];交通世界(建养.机械);2011年07期
13 ;工程聚焦[J];筑路机械与施工机械化;2011年05期
14 ;情系吉怀[J];公路工程;2011年03期
15 高军;;高速公路也有蝴蝶效应[J];驾驶园;2011年08期
16 庄州泉;张宗明;曹锋;;高速公路路基边坡破坏形式及防护措施[J];交通世界(运输.车辆);2011年08期
17 吴传宏;;高速公路信息的发布要求与管理[J];产业与科技论坛;2011年02期
18 祝飞;;高速公路改扩建施工区交通安全保障体系研究[J];交通企业管理;2011年07期
19 苏振刚;;高速公路滑坡处治技术分析[J];交通世界(建养.机械);2011年07期
20 王佩珩;郑徐囡;;高速公路桥头跳车处治技术[J];农家科技;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孟建坤;;浅谈高速公路沥青路面裂缝的成因与防治[A];土木建筑学术文库(第7卷)[C];2007年
2 罗芸;;浅谈汉蔡高速公路的交通标志设计[A];全国城市公路学会第十七届(2008)学术年会论文集[C];2008年
3 吕乾坤;何黎明;;浅谈高速公路路政干部交流制度的建立和实施[A];中国高速公路管理学术论文集(2009卷)[C];2009年
4 高志伟;;吉林省高速公路联网指挥与调度[A];中国高速公路管理学术论文集(2009卷)[C];2009年
5 罗幸存;;高速公路路产路权维护中法律纠纷问题分析[A];中国高速公路管理学术论文集(2009卷)[C];2009年
6 姜越;;高速公路上市企业经营业绩分析[A];中国高速公路管理学术论文集(2009卷)[C];2009年
7 王永刚;;浅谈高速公路经营企业的财务风险及应对措施[A];中国高速公路管理学术论文集(2010卷)[C];2010年
8 李长平;;高速公路绿化树种的选择和利用[A];长治—晋城高速公路总结大会专辑[C];2004年
9 李方甫;;高速公路路基桥涵施工容易忽视的质量问题[A];长治—晋城高速公路总结大会专辑[C];2004年
10 刘汉方;;京珠高速公路广珠段沥青路面处治工程[A];广东省公路学会道路工程专业委员会学术交流论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王国清;高速公路产业化发展战略研究[D];长安大学;2000年
2 吕国仁;旧路基拓宽改建沉降开裂机理及强夯工艺研究[D];山东大学;2008年
3 王军;中国高速公路政府管制制度变迁研究[D];西北大学;2003年
4 夏飞;高速公路发展对我国农村工业化、城镇化和现代化的影响研究[D];南京理工大学;2004年
5 郑力国;沈大高速公路交通伤流行病学研究[D];中国医科大学;2004年
6 梁新荣;高速公路智能控制方法研究[D];华南理工大学;2005年
7 冯民学;高速公路交通气象智能化监测预警系统研究[D];南京信息工程大学;2005年
8 孙伟;高速公路路堤拓宽地基性状分析[D];浙江大学;2005年
9 杨卫华;基于风险分担的高速公路BOT项目特许定价研究[D];大连理工大学;2007年
10 张枭雄;高速公路入口匝道控制算法的仿真评价与优化[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵炜华;高速公路碰撞预防报警系统传感器及电源研究[D];长安大学;2004年
2 李申惠;高速公路原有路基检测与评价方法研究[D];华中科技大学;2005年
3 贾永生;膨胀土路堑边坡稳定性分析研究[D];中南大学;2007年
4 宋艳艳;长平高速公路施工成本管理研究[D];中国海洋大学;2009年
5 周晶;基于ADAMS的高速公路路缘石碰撞仿真及优化设计研究[D];长安大学;2009年
6 曾宪付;粤境北高速公路监控系统[D];西南交通大学;2003年
7 王剑;陕西省高速公路网ITS规划研究[D];长安大学;2003年
8 冯云才;高速公路收费合理性的理论研究[D];长安大学;2001年
9 徐学才;高速公路事件管理系统设计及算法实现[D];西南交通大学;2004年
10 吴兴伟;高速公路监控系统中图形子系统的设计与实现[D];西南交通大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 朱爱清 王秋霞;文明花开文明路[N];广西日报;2005年
2 本报记者 钟河  ;高速公路不高速 退钱[N];经理日报;2005年
3 记者王明浩;兰许高速公路破土开建[N];人民日报;2003年
4 陈国琦;衡德高速公路建成通车[N];人民日报;2003年
5 记者 范英 陶然;邻水至垫江高速公路开工[N];四川日报;2005年
6 吕迎迎;浅谈高速公路与环境保护[N];商丘日报;2005年
7 记者 李灿;苏嘉杭高速公路8日全线贯通[N];新华每日电讯;2003年
8 孙忠;元磨高速公路:穿越激情 成就梦想[N];云南日报;2005年
9 上证联 陈晓阳;高速公路板块 基金云集的避风港[N];证券时报;2005年
10 龙艳;我国首条股份制高速公路建成[N];中国铁道建筑报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978