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原文传递高速公路拓宽工程既有路面结构利用与处治技术

论文题名：	高速公路拓宽工程既有路面结构利用与处治技术
关键词：	拓宽工程;既有路面;高速公路;结构利用;处治技术
摘要：	高速公路拓宽工程一方面要求充分利用老路结构资源，另一方面应保证竣工通车后新老路结构彼此协同地满足未来路用性能的要求。然而，适用于高速公路拓宽工程利用与处治的技术储备相对不足，许多突出问题并没有引起足够的重视，如既有路面结构的利用没有一个可供参考的标准，处治技术对策没有针对性导致实际工程应用中的盲目性和随意性较大。随着公路拓宽改建工程项目的日趋增多，上述问题也日益突出起来。鉴于此，通过大量的检测试验和理论分析，提出了高速公路拓宽工程中充分利用既有路面结构、最大程度地保证新老路结构彼此协同的满足路用性能要求的利用处治措施的总体原则、利用技术的指标和标准以及行之有效的处治对策和措施，并以沪宁高速公路(上海段)拓宽工程为依托，对利用与处治措施所涉及到的关键问题进行了系统论述。　　首先，鉴于传统既有路基路面结构性能检测与评价方法在高速公路拓宽工程中适应性不足，测试与评价内容不明确，无法满足高速公路拓宽工程实际需要的突出问题，提出了适用于高速公路拓宽工程行之有效的既有路面结构性能的评价方法。结合依托工程，深入剖析了既有半刚性基层沥青路面结构主要破损模式的发生发展机理，并根据路基路面结构状态的不同，针对关键部位进行了相关室内外检测与评价，测试与评价结果为高速公路拓宽工程既有路面结构利用标准与处治措施的制定提供了充分的基础数据和实践依据。　　其次，考虑到一般改建工程利用单一路面结构强度指标制定既有路面结构利用标准，难以保证拓宽工程中新老路结构彼此协同满足路用性能的现状，研究中从路面结构整体刚度角度和道路各结构层相互作用、结构层材料性能演变规律角度出发，基于弹性层状理论体系和数值回归分析技术，结合拓宽工程固定加铺厚度条件，分别以弯沉指标和应力应变指标对既有路面加铺后结构承载能力进行了预估，进而结合路面结构强度指标，提出了适用于高速公路拓宽工程的既有路面结构的利用指标和标准、处治原则及对策。研究成果指导了依托工程顺利实施，保证了工程质量和可靠度。　　最后，针对高速公路拓宽工程处治措施中所涉及的关键性技术问题进行了深入的理论分析。针对裂缝破损，利用三维有限元数值分析方法，一方面从材料参数敏感性、铺设宽度、层间接触状态以及下卧层横向刚度差异等角度，分析了土工织物加筋防裂力学机理，进而为合理选取加筋材料类型提供了理论依据；另一方面从荷载传荷能力角度出发，探讨了开槽处治方式中开槽尺寸以及回填材料强度对其处治效果的影响，进而为高速公路拓宽工程严重裂缝破损的处治提供了全新的技术手段。针对结构承载能力不足而需要给予处治的路段，采用弹性层状理论体系，探讨了换填加铺补强处治措施的适用性，得到了既有路面结构不同加铺方案条件下结构承载能力预估方程，进而为最大程度利用老路残值提供了理论和实践依据。　　本文的各项研究成果对软土地区高速公路拓宽工程中实施既有路面结构的利用与处治具有重要借鉴意义，并为进一步的研究提供了良好的基础。
作者：	方鹤
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：	2009
正文语种：	中文