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莲株公路拓宽路基变形特性的数值分析
| 论文题名： | 莲株公路拓宽路基变形特性的数值分析 |
| 关键词： | 高速公路;拓宽路基;变形特性;数值模拟 |
| 摘要： | 随着汽车数量的剧增和运输规模的扩大，许多高速公路已不能满足现有的通行能力要求。为解决这一问题，势必要加快高速公路的建设步伐。由于新建高速公路资金投入大，且占用过多土地资源，因此国内多条高速公路相继进行了加宽扩建，以实现道路扩容、改善服务能力的目的。目前已积累了一些高速公路路基加宽的工程经验，但是相关的技术和理论结果并不能适用所有的情况。特别是旧路加宽中的不均匀沉降及新老路基结合部的衔接问题，往往导致路基失稳和路面结构的破坏。 本文通过建立路基加宽的有限元数值模型，模拟了老路运营状态下的地基应力和新路基加宽后的路基变形特性，对比分析了单双侧加宽时新路基和老路基的沉降变化特点，不同台阶尺寸以及土工格栅路堤加筋下的路基差异沉降变形。从路面功能性和结构性两方面入手，主要考虑路面结构材料的疲劳破坏特性，确定了路基工后差异沉降控制标准。 研究发现，路基采用单侧和双侧加宽，两者的路基沉降变形具有不同特点。与单侧加宽相比，双侧加宽更有利于控制路基的不均匀沉降。开挖台阶能有效抑制路基的不均匀沉降，计算依托工程的台阶最佳尺寸高为100cm、宽为150cm。土工格栅在一定程度上能够改善土体的强度和变形，提高路基的整体稳定性，在路基中底部铺设效果最好。路基差异沉降导致路面结构层内部产生附加应力，两者基本呈线性关系，差异沉降越大，附加应力就越大。最后确定了路基工后差异沉降控制标准为3cm，对应容许变坡率为0.25%。 |
| 作者： | 李曙 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 黄立葵;胡伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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