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黄土地区公路路基拼宽处变形控制技术研究
| 论文题名： | 黄土地区公路路基拼宽处变形控制技术研究 |
| 关键词： | 高速公路;改扩建工程;拼宽区域;变形控制 |
| 摘要： | 随着我国交通运输业和国民经济的快速发展，很多早期修建的高速公路运营能力已不足适应我国目前的经济和运输状况，为弥补运营能力的不足，多条高速公路加宽或改造计划逐步提上日程；但目前我国沿海城市的高速公路改扩建工程起步较早，对类似于黄土等特殊土地区的高速公路改扩建工程和拼宽区域变形控制技术研究分析较少，为避免黄土地区特殊土导致拼宽区域发生较大差异性变形、路基失稳等工程病害，延长黄土地区改扩建高速公路的使用寿命，本文依托陕西省某在建高速公路改扩建实体工程，利用有限元技术手段建立有限元数值模型，分析和研究了车辆荷载及路床超挖段等变形控制技术对拼宽区域竖向变形和水平变形的影响和控制效果，并得到了以下主要结论： （1）车辆荷载作用位置和新建路肩在高速公路改扩建后运营中受到的剪应力变化较为显著，拼宽区域在X、Y方向的变形随着新建路基加宽宽度的增加而增加，新建路肩处在Y方向变形的反弯点越来越明显，需对以上两个位置的道路结构采取补强措施。 （2）设置路床超挖段对黄土地区高速公路改扩建拼宽区域的变形具有显著控制效果，变形量最大减少 30.97%，路床超挖段对变形的控制效果与路床超挖段长度呈正相关，建议根据道路横断面设置路床超挖段长度。单独设置路床超挖段不满足规范对变形的要求，路床超挖段可以采取增设台阶、换填水泥土等措施，变形量最大较少约23.09%。 （3）黄土地区高速公路土基对拼宽区域变形存在影响，采取换填水泥改良土的措施可以使差异性沉降减少3.55%，但随着换填区域深度和宽度增加，土基换填对拼宽区域变形的控制效果越弱，最大减小约50%，建议采取1m左右的换填深度和与新建路基底部宽度相同的换填宽度。 （4）将水泥改良土作为黄土地区高速公路改扩建新建路基填料时，差异性沉降最大减小9%，对拼宽区域变形控制效果显著；拼宽区域变形与改良土的水泥掺量存在负相关关系，在考虑环保、经济等因素下，可以选用3%水泥改良土填料对拼宽区域变形进行控制。 （5）黄土地区高速公路改扩建工程采用对称拼宽方案时，拼宽区域变形量较非对称拼宽方案变形量小，因此设计改扩建拼宽方案时，优先采用对称拼宽方案。 |
| 作者： | 梁晨 |
| 专业： | 市政工程 |
| 导师： | 刘丽萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安工业大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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