公路路基拓寬改建力學行為及典型工程對策研究.pdf

1、公路路基成功拓寬改建的關鍵在于，在保證路基安全穩(wěn)定的前提下，控制新舊路基頂面差異沉降在允許范圍內。圍繞著這一工程目的，本文采用數值模擬的方法開展了平原軟土地區(qū)和山區(qū)公路路基拓寬改建力學行為及典型工程對策的研究。
　　 在地下水位較高的平原軟土地基上進行高速公路路基拓寬，極易產生路基失穩(wěn)、新舊路基頂面差異沉降過大等現(xiàn)象，而既有研究多集中于某一種路基拓寬方式的分析?；赑LAXIS彈塑性平面應變有限元分析，綜合運用Biot固結理論和

2、phi/c剪切強度折減法，對拼接式拓寬（雙側對稱式拓寬、雙側非對稱式拓寬、單側式拓寬）和分離式拓寬逐一建立數值分析模型，綜合比較四種拓寬方式的潛在滑動面形態(tài)、穩(wěn)定安全系數、超孔隙水壓力、豎向位移、側向位移等力學響應。分析表明，雙側對稱式拓寬更有利于提高路基穩(wěn)定安全系數，在削減新舊路基頂面差異沉降及地基側向位移方面表現(xiàn)良好，而單側式拓寬新舊路基頂面差異沉降較大。
　　 針對單側拼接式拓寬，采用樁網結構進行加固處治，建立模擬樁體、土

3、工格柵（網）施工及新路基逐層分步填筑的精細化有限元模型，開展了相應結構變形特性以及土體力學響應變化的研究。研究表明，經樁網結構處治后，新舊路基頂面差異沉降顯著減小，能有效減緩新路基對舊路基的側向擾動，土工格柵拉力峰值出現(xiàn)在樁頂邊緣處，潛在滑動面由新路基側轉移至老路基側，穩(wěn)定安全系數保持相對較高，軟基內超孔隙水壓力峰值大幅減小，消散時間明顯縮短，樁網結構可用于軟土地基舊路拓寬工程的快速安全處治。
　　 結合山區(qū)特殊的地形地貌特性，

4、依托擋土墻處治山區(qū)二級公路路基拓寬改建工程，利用非線性有限元法，開展了衡重式擋土墻的修建、新路基逐層分步填筑的動態(tài)施工力學行為數值模擬，針對新路基是否加筋、筋材的鋪設層位以及衡重臺上下方新路基填土壓實度差異性對新舊路基穩(wěn)定安全性、滑動面形態(tài)、沉降以及擋土墻變位等力學響應的影響開展參數敏感性分析，并結合室內模擬墻體不同主動位移模式下拓寬路基土工離心模型試驗成果，探究了新舊路基頂面沉降與擋土墻變位的動態(tài)耦合關系。研究表明，衡重臺下方新路基填

5、土壓實不足會導致新舊路基頂面差異沉降增大，擋土墻主動外傾誘發(fā)新舊路基頂面產生較大附加（差異）沉降，宜對新路基自重作用造成的差異沉降予以適當修正放大后進行上承路面結構設計。
　　 根據既有公路路基拓寬改建工程實踐，初步提出了公路路基拓寬改建工程實施的基本技術思想，并著重總結路基拓寬工程中控制新舊路基頂面差異沉降的工程處治對策，總結了包括復合地基法、排水固結法、沉降隔離墻等地基處理方法;結合面、路基填料、壓實度、加筋材料、擋土墻等路