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原文传递连霍高速改扩建工程路基路面协调性技术研究

论文题名：	连霍高速改扩建工程路基路面协调性技术研究
关键词：	改扩建工程;旧路调查;路面结构;整体强度;地基处理;旧路处治;差异沉降
摘要：	高速公路的改扩建在我国还是一个刚刚开始的新生事物，如何进行改扩建没有成熟的经验可循，从设计到施工，高速公路改扩建工程尚无统一的规范和标准，现行的规范、标准尚不能涵盖扩建工程的所有项目。同时，高速公路改扩建中约束的条件多，用新建工程的设计方法不能解决改扩建问题。我国高速公路改扩建始于本世纪初，目前关于高速公路的加宽技术研究也主要集中在新旧路堤的不协调变形及控制技术，现行《公路路基设计规范》对旧路加宽有明确的指标和设计要求，但对于平原软土地区而言，其深度和广度远远不够，因此有必要对改扩建工程路基路面协调性进行深入的研究。根据改扩建道路的特点进行了以下几点研究：（1）针对连霍高速公路郑州段的旧沥青路面特征，对原有道路的交通状况、路面结构层厚度、结构整体强度、破损状况、路基状况进行了调查分析。通过对轴载谱和轮迹横向分布特点进行研究，为轴载称重调查法绘制的轴载谱和按不同车道设计路面结构奠定了基础；在路面结构整体强度评价中，对比分析了FWD三层体系和四层体系的反算模量结果；在路基路面协调性研究中，重点分析了横向裂缝对旧路强度的影响，得到裂缝边缘的强度变化规律；提出适合于改扩建工程的新路面使用性能状况综合评价指数PCQI，根据路面加宽过程中新旧路面结构的实际，对不同评价结果路段的新建路面结构和旧路面加铺结构提出了相应的建议和处理措施。（2）研究中考虑了三种地基处理方法，即原地表冲击、级配碎石+土工格栅和薄壁管桩处理技术，运用ABAQUS有限元软件对加宽后地基及路基的差异沉降进行了分析，考察了地基处理方式、路堤填筑高度和时间对地基及路基沉降变形性状的影响，分析了每种处理方式下，各种因素对处治效果的影响。最后得到了新老路三种不同路面结构组合对路堤差异沉降的影响。（3）通过旧路调查和旧路处治过程的数据采集，分析并比较水泥压浆和高聚物注浆的处治效果。建立了ABAQUS有限元计算模型，分析其在车轮荷载作用下的内部响应。建立加宽处路面的有限元模型，分析了加铺层结构类型、加铺层各层材料参数及尺寸的变化等对加铺效果的影响，为选用合适的加铺层路面结构组合提供依据。（4）新旧路基路面由于道路施工时间的差异，造成路基固结程度及各结构层压缩程度的不同，从而造成新旧路基的差异沉降，导致结合部路而出现裂缝、破损、沉陷和行车不舒适等现象。通过建立加宽路面的有限元计算模型，分析了路面结构组合类型、路面结构控制层材料和尺寸参数变化的影响，为新建路面结构的选取提供参考依据。提出了柔性基层沥青路面的差异沉降分级标准和控制指标，并与基于PSI法的路况分级标准进行了比较。
作者：	范跃武
专业：	道路与铁道工程
导师：	黄晓明
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文