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高速公路软土地基新型泡沫轻质砼防治桥头跳车处治研究
| 论文题名： | 高速公路软土地基新型泡沫轻质砼防治桥头跳车处治研究 |
| 关键词： | 高速公路;软土地基;高强泡沫混凝土;DLOAD子程序;动态响应;循环荷载 |
| 摘要： | 桥头跳车问题作为公路工程中常见的病害现象，对公路的整体交通秩序、行驶安全、后期维护管理方面都存在较大的不利影响。因此，如何有效缓解甚至解决桥头跳车现象的出现，是公路工程界一个经久不衰的议题。而对于桥头部分来说桥头搭板能够有效缓解路面与桥台不均匀沉降所造成的错台问题，但是，在软土地基的情况下，搭板很有可能产生诸如搭板断裂、板底脱空等一系列新的公路隐患。而现今对于软土地区桥头路基的处治方式中，泡沫混凝土因其具有吸能效率优异、便于施工、轻质等优异特性，在软土路基的桥头跳车处治中十分常用。因此本文以实际工程项目为背景，提出一种新的高强度泡沫混凝土的换填处治方式，以此达到缓解桥头跳车、解决二次跳车、代替桥头搭板的目的。本文主要开展的研究工作如下： （1）以广东省沈阳至海口国家高速公路水口至白沙段高速公路改扩建项目为依托，通过项目的地质勘测与路面设计，确定了地基软土的压缩模量、内摩擦角、黏聚力、孔隙比；路面、路基材料的弹性模量、泊松比；路面横断面、路面各层尺寸等参数，并通过地质钻探确定K3157+399-K3165+654软土地基路段的K3159+293大桥的桥台桩基的地质状况。 （2）以轮迹横向分布频率曲线为基础，以高强度泡沫混凝土为材料，设计三种高强泡沫混凝土处治结构：基本型a、基本型b、基本型c，并通过ABAQUS软件进行三种基本型以及搭板法的路面、路基以及地基工后设计基准期15年的沉降数值模拟，并进行了沉降数据对比分析。分析结果显示：在处治段，三种基本型对于路面、路基以及地基的沉降控制都优于搭板法，但是基本型a存在横向沉降不均匀现象。 （3）通过DLOAD子程序模块，对基本型处治的高速公路模型与搭板法处治的高速公路模型进行移动车辆荷载动态响应模拟，并对基本型基础最薄弱位置与搭板的荷载作用区跨中位置的最大主应力进行了对比。分析结果表面：各基本型基础最薄弱位置的最大主应力峰值基本都小于搭板荷载作用区跨中位置的最大主应力峰值，并确定了各设计速度下动态响应中基础最薄弱位置最大主应力峰值情况最优的基本型b与基本型c。 （4）通过ABAQUS中的周期循环幅值曲线来模拟循环荷载下基本型法与搭板法对于路面沉降的控制，结果显示：各基本型处治法在循环荷载下，路面基本能够恢复到初始无沉降状态，各基本型在循环荷载下的路面最大沉降值小于搭板法处治的最大沉降值，并且搭板法处治的路面存在无法恢复的沉降。 |
| 作者： | 郑寒钊 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 陈锐林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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