深厚软基高速公路拓宽新老路堤相互作用分析

摘要

近年来,随着我国经济的快速发展,交通量迅猛增长,我国东南沿海软土地区早期建成的四车道高速公路需要拓宽。深厚软基上高速公路拓宽需要解决的关键岩土问题是如何将新老路堤差异沉降控制在合理的范围内。本文采用数值方法分析了拓宽时间、软土厚度、拓宽宽度、路堤高度对新老路堤差异沉降、路面应力、老路路面坡度的影响,对比分析了塑料排水板、碎石桩及刚性桩三种软基处理方法在控制新老路堤沉降方面的差异。
　　本文首先分析了拓宽前老路堤沉降随时间的变化规律,并分析了拓宽时间、软土厚度、拓宽宽度和路堤高度对新老路堤沉降的影响。分析结果表明:拓宽前,在固结初期,老路地基沉降变形发展很快,后期发展较慢,最后趋于稳定;软土厚度越大,老路堤沉降趋于稳定的时间越长。拓宽路堤加载结束初期,新老路堤产生较大沉降。新老路堤差异沉降随软土厚度、拓宽宽度和路堤高度增大而增大,随拓宽时间增大而减小。
　　拓宽路堤会使老路路面结构受力状态发生变化。本文分析了拓宽时间、软土厚度、拓宽宽度、路堤高度对新老路堤路面应力的影响。计算结果表明,拓宽前,老路堤路面承受压应力。拓宽后,老路堤路面承受拉应力,新路堤路面承受压应力。随着拓宽时间增大,新老路堤路面应力减小;软土厚度、拓宽宽度及路堤高度越大,新老路堤路面应力越大。
　　本文数值分析结果说明,拓宽前,老路堤横坡比随时间和软土厚度增大而增大。拓宽后,老路堤产生反坡现象,且老路堤横坡比随软土厚度、拓宽宽度、路堤高度增大而逐渐增大;老路堤横坡比随拓宽时间增大,先增大后不变。
　　为了解不同地基处理方法对控制新老路堤沉降的差异,本文最后分析了塑料排水板、碎石桩和刚性桩处理软土地基的效果。分析结果表明,刚性桩处理效果最好,碎石桩次之,塑料排水板处理效果最差。通过与实际工程的软基处理监测结果比较发现,本文计算结果与实测结果比较一致。

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第1章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

第2章 深厚软基高速公路拓宽对新老路堤沉降影响分析

2.1 概述

2.2 有限元计算模型

2.3软土厚度对路堤沉降的影响

2.4拓宽宽度对路堤沉降的影响

2.5路堤高度对路堤沉降的影响

2.6拓宽时间对路堤沉降的影响

2.7 本章小结

第3章 深厚软基高速公路拓宽对新老路堤路面应力影响分析

3.1 概述

3.2软土厚度对新老路堤路面应力的影响

3.3拓宽宽度对新老路堤路面应力的影响

3.4路堤高度对新老路堤路面应力的影响

3.5拓宽时间对新老路堤路面应力的影响

3.6 本章小结

第4章 深厚软基高速公路拓宽对老路堤横坡比影响分析

4.1 概述

4.2软土厚度对老路堤横坡比的影响

4.3拓宽宽度对老路堤横坡比的影响

4.4路堤高度对老路堤横坡比的影响

4.5拓宽时间对老路堤横坡比的影响

4.6 本章小结

第5章 软基高速公路拓宽地基处理效果比较分析

5.1 概述

5.2 有限元计算模型及参数

5.3三种地基处理方法效果分析

5.4 监测成果分析

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 本文的主要结论

6.2 下一步工作的建议

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文