邢衡高速跨越构造物差异沉降控制技术研究

摘要

高速公路跨越构造物路段存在软土时,由于该路段软土由于具有压缩性高、渗透性差,潜在的工后沉降危害大,承载能力低的特性,因此,从公路性能对地基的要求出发,软土地基需要进行加固处理,提高地基的强度,控制地基沉降在一定范围内。本文以邢衡高速公路为依托工程,在对国内高速公路桥头过渡段路基病害进行广泛调查分析的基础上,通过理论分析、现场沉降观测等方法,系统研究了CFG桩处治桥头软土地基沉降控制方法,为CFG桩复合地基处治桥头软土地基提供依据。
　　本文主要研究内容包括以下几方面:(1)通过对国内外路桥过渡段差异沉降产生原因及处治措施的调查与分析,可以看出路桥过渡段病害大致可归纳为路基的整体滑移破坏、桥台与台背填土形成台阶差、路基凹陷(不均匀沉降)及病害转移至搭板末端等,针对这些病害,总结了冲击碾压、复合桩处理路基沉降、土工合成材料处治路基沉降、强夯处治路基沉降、堆载预压处理路基沉降等方法的适用范围及其使用效果,便于对已有沉降控制方法进行改进与完善。(2)基于对路基土沉降变形机理进行研究分析的基础上,结合河北省邢衡高速公路具体工程实际,以CFG桩加固公路软基为例,建立有限元数值模型,对不同桩长、桩身模量、桩间距条件下CFG桩处治公路软基沉降控制效果进行对比分析,确定不同处治方案对于控制公路软土地基沉降的作用和效果,为制定合理的工程处治方案奠定基础。(3)通过对邢衡高速试验路施工期和工后地基沉降进行观测,建立有限元模型对施工期路基沉降进行计算,并与观测数据进行对比,确定模型计算的准确性,并结合工后沉降观测数据对路基15年内的工后沉降进行预估,为邢衡高速公路桥头差异沉降的控制提供依据。(4)以邢衡高速公路软基处治工程为依托,制定了基于均衡沉降控制的软基处治试验路实施方案及沉降观测试验计划,对不同方案处治效果进行了对比分析,为公路软基过渡段均衡沉降控制标准制定与沉降处治方案优化提供参考依据。

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第一章 绪论

1.2国内外研究现状

1.3 论文主要研究内容及技术路线

第二章 国内外暨河北省高速公路跨越构造物差异沉降调查分析

2.1国内外高速公路跨越构造物差异沉降调查分析

2.2国内外高速公路跨越构造物差异沉降处治措施调查分析

2.3河北省高速公路跨越构造物病害处治措施调查分析

2.4邢衡高速公路跨越构造物差异沉降设计方案分析

2.5 本章小结

第三章 邢衡高速公路CFG桩复合地基沉降性状有限元分析

3.1 CFG桩处置桥头地基的有限元分析

3.2 路基差异沉降影响因素分析

3.3 CFG桩处治软土地基沉降效果评价分析

3.4 邢衡高速公路CFG桩处治软土地基方案优化分析

3.5 本章小结

第四章 邢衡高速公路桥头差异沉降预估与控制

4.1道路沿线桥头沉降机理分析

4.2 试验路施工期沉降计算

4.3高速公路桥头工后沉降预估

4.4高速公路桥头沉降处置技术及效果分析

4.5 本章小结

第五章 工程应用实例验证

5.1 试验路工程概况

5.2 试验路实施方案

5.3 软基过渡段均衡沉降控制技术应用效果分析

5.4 本章小结

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果1、参与的主要科研项目

致谢