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新老路基不协调变形及控制技术研究
| 论文题名： | 新老路基不协调变形及控制技术研究 |
| 关键词： | 新老路基;不协调变形;路基拓宽;处治措施;平面有限元模型;路面结构;拓宽工程;力学响应;复合地基;工程病害;路基结合部;设计方法;结构损坏;固结变形;道路拓宽;整体稳定性;变坡率;有限单元法;抗变形能力;整体性能 |
| 摘要： | 随着交通量的迅猛增长，我国目前正面临大量的道路拓宽工程。由于新老路基在修筑历 史、填筑材料等方面的差异，拓宽道路会出现各种工程病害。另一方面，国内外对路基拓宽 的病害机理和设计方法缺乏系统、深入的分析，导致拓宽工程质量不能得到可靠保证，因此 有必要对此进行深入研究，为建立路基拓宽的设计方法和体系提供理论基础。 本文通过现场调研，获取了大量的路基拓宽实际工程资料，将路基拓宽工程病害的种类 归纳、总结为四类：路基失稳、支挡结构损坏、路面损坏和路面整体性能下降；并从稳定性 和不协调变形两个主要方面探究了病害的形成机理。分析结果表明，路基拓宽面临的最特殊 的(也是最重要的)问题是新老路基的不协调变形，合理的路基拓宽设计必须科学地预估不 协调变形并加以控制。本文即基于该学术思想对不协调变形的形成和特征、路面力学响应以 及控制不协调变形的处治措施进行了系统研究。 新老路基不协调变形由三个部分组成：新路基的压缩变形、地基的固结变形以及新老路 基结合部的滑移。本文充分考虑新老路基不协调变形的特点，建立了用于计算不协调变形的 平面有限元模型，分析了各种影响不协调变形的因素，并总结出新老路基的不协调变形总体 特征(呈反S型)。 应用平面有限元模型分析了路面结构对不协调变形的力学响应，定量地给出了典型路面 结构对不协调变形的承受能力。分析结果表明，路面结构损坏模式可分为基层顶面拉裂、基 层底面拉裂以及新老路基结合部剪切破坏。通过控制新老路基不协调变形的变坡率及保证结 合部附近变坡率的光滑连续，可以保证拓宽路面的正常使用。 从减小不协调变形的各个组成部分的角度对各项处治措施进行了总结，对各种处治措施 的分析表明：结合部加筋可以显著提高新老路基的整体稳定性并减小不协调变形，采用轻质 路堤(EPS、二灰)可以明显降低地基固结变形，采用复合地基可以提高地基抗变形能力。 最后，针对上海和重庆两地不同的地质条件，采取了不同的处治措施以控制不协调变形； 并对两处工程实例进行了沉降及土压力的跟踪观测，结果表明：针对不同的工程特点所采取 的相应处治措施是非常有效的。 [关键词] 公路； 道路拓宽；新老路基；病害； 损坏机理； 不协调变形；有限单元法； 变形特征； 力学响应； 处治措施； 加筋；轻质路堤； 复合地基 |
| 作者： | 钱劲松 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 凌建明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学交通运输工程学院 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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