换填与加筋相结合处理加宽路基下软土地基的研究

摘要

近年来，高等级公路的建设正以前所未有的发展速度向前推进，早期修建的高等级公路其交通量陆续达到饱和状态，公路加宽势在必行。需要加宽的高等级公路大多数位于经济发达的沿江和沿海地区，这些地区软土分布广泛，公路拓宽以后，新旧路基间的不均匀沉降是较难解决但又必须解决的问题。 对于软基厚度不大的情况，可以采取在软基上铺土工合成材料的简单办法，而且效果良好。但当软基厚度较大时，其效果不理想，此时可以考虑加筋与换填部分软土相结合的方法，预期达到经济、实用、有效、安全的处理目的。 基于上述目的，本文对以土工格栅为加筋材料，用砂砾换填一定深度软土的路基加宽处理方案进行了理论分析，着重研究了这种方法的处理效果和相关机理，为具体方案的确定和设计提供了理论依据和计算方法。主要内容如下： 用有限元法对不加筋不换填、加筋不换填、加筋换填等几种路基加宽的软基处理方案分别进行了计算分析，并详细研究了软土厚度、换填深度、路堤高度、筋材模量等因素对新旧路基间不均匀沉降的影响规律，得到以下主要结论： (1)软土厚度较大、路堤较高时，仅作加筋处理对减少新旧路基间不均匀沉降的效果不明显。此种情况下，除加筋外，再采用砂砾换填一定深度的软土可以达到控制上述不均匀沉降的目的，其沉降差随换填深度的增加而减小。 (2)在其他条件不变的情况下，土工格栅的抗拉模量越大，加筋对软基侧向位移的约束作用越强，新旧路基间的不均匀沉降就越小。方案设计时，可以用本文得到的规律，根据具体情况选择模量合适的土工格栅，达到既有效又经济的目的。 (3)在软土厚度、路基高度和宽度等一定的情况下，给定新旧路基间的不均匀沉降容许值后，土工格栅的模量与软基换填深度存在最佳组合。一般情况下，可以根据实际情况先选定土工格栅的模量或软基换填深度，再用本文的计算方法确定软基换填深度或土工格栅的模量，可以实现这种最佳组合。

目录

文摘

英文文摘

第1章概述

第2章土工合成材料在旧路加宽工程中的应用

第3章加筋路堤的有限元分析方法

第4章实体工程有限元分析计算

4.1计算软件介绍

4.2有限元实例计算

4.3计算方案和分析方法

第5章本文结论及进一步的工作

参考文献

致谢

作者在攻读硕士学位期间发表的论文