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《連霍高速公路路基加寬施工效果研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、從本學(xué)科出發(fā),應(yīng)著重選對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有一定實(shí)用價(jià)值和理論意義的課題。課題具有先進(jìn)性,便于研究生提出新見解,特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果連霍高速公路路基加寬施工效果研究作者:劉海軍郭呈周肖昭然摘要:以連霍高速公路加寬工程為實(shí)例,研究了該工程的加寬設(shè)計(jì)、施工方法,并對(duì)典型斷面的施工效果進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)新老路堤的沉降變形性狀以及新路堤地基處理方法進(jìn)行了研究?!≈袊?guó)編輯?! £P(guān)鍵詞:高速公路加寬;處理方法;數(shù)值分析 1引言 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)建設(shè)的高速發(fā)展,近十幾年來(lái)我國(guó)高速公路建設(shè)十分迅猛,地區(qū)之間交通量也急劇增加,已建的大部分四車道高速公
2、路不能滿足日益增長(zhǎng)的交通運(yùn)輸需求,高度公路加寬工程順勢(shì)快速發(fā)展起來(lái),并逐漸成為我國(guó)公路建設(shè)所面臨的迫切需要解決的問(wèn)題。課題份量和難易程度要恰當(dāng),博士生能在二年內(nèi)作出結(jié)果,碩士生能在一年內(nèi)作出結(jié)果,特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)條件等要有恰當(dāng)?shù)墓烙?jì)。從本學(xué)科出發(fā),應(yīng)著重選對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有一定實(shí)用價(jià)值和理論意義的課題。課題具有先進(jìn)性,便于研究生提出新見解,特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果 但是,高速公路加寬工程的理論研究明顯落后于施工。我國(guó)東部沿海省份高速公路加寬工程開展較早,已有許多研究者開展了這方面的研究[1~5],但這些高速公路大部分分布在軟土地區(qū),因此研究者主要
3、開展了這類土質(zhì)條件下的相關(guān)研究。河南省地處黃河中下游,含有大量的粉土、粉質(zhì)黏土夾層土;另一方面,由于地理?xiàng)l件限制,高速公路很有很大一部分為山區(qū)高填方地段,這些都與東部沿海高速公路加寬工程有很大不同。因此,研究高速公路加寬對(duì)區(qū)域土高填方路基的變形特性影響具有重要意義。本文結(jié)合連霍高速公路橫跨京廣鐵路兩側(cè)的高填方路基的工程,探討加寬工程施工技術(shù)及方法,并采用數(shù)值方法模擬施工效果,提出施工建議,便于今后類似工程的應(yīng)用。 2工程概述 工程背景 連霍高速橫跨京廣鐵路兩側(cè)的高填方路基,路基斷面在原有26m的路基的基礎(chǔ)上兩側(cè)各加寬8m,加寬后路基
4、寬度為42m。本文計(jì)算選取斷面路堤高度為13m,在新老路堤結(jié)合處,挖除表層種植土后采用原有坡率進(jìn)行新老路基拼接施工,考慮到新填路基對(duì)老路基附加沉降的影響,采用地基底部設(shè)碎石墊層+邊坡預(yù)應(yīng)力管樁,新老地基接合處均布設(shè)CFG樁的地基處理方法。 2.技術(shù)措施 開挖臺(tái)階課題份量和難易程度要恰當(dāng),博士生能在二年內(nèi)作出結(jié)果,碩士生能在一年內(nèi)作出結(jié)果,特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)條件等要有恰當(dāng)?shù)墓烙?jì)。從本學(xué)科出發(fā),應(yīng)著重選對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有一定實(shí)用價(jià)值和理論意義的課題。課題具有先進(jìn)性,便于研究生提出新見解,特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果 設(shè)計(jì)時(shí)考慮到原路面結(jié)構(gòu)底基層在原硬
5、路肩處未貫通,理論上其承載力較低,而且通車后將成為正常的行車道,因此路面加寬時(shí),將原硬路肩的路面結(jié)構(gòu)部分挖除,然后在此處采用挖臺(tái)階的方式進(jìn)行路面加寬。鑒于原公路經(jīng)近十年的沉降,路基的密實(shí)度較高,穩(wěn)定性較好,為防止路基加寬施工期間影響道路行車,為此路基拼寬采用挖初種植土后直接按原有坡率進(jìn)行臺(tái)階式施工?! ∈紫葘?duì)地表、原邊坡坡面進(jìn)行30cm厚清表處理,開挖第一層臺(tái)階后,在回填土夯實(shí)、碾壓至原地表,然后進(jìn)行樁基施工,樁頂標(biāo)高低于地表25cm,便于施工。以后臺(tái)階開挖依次進(jìn)行?! ?建立模型 計(jì)算模型 本文選取1個(gè)典型斷面進(jìn)行模擬計(jì)算,根據(jù)對(duì)稱
6、性,只選取路基中心右側(cè)部分建立計(jì)算模型,計(jì)算模型如圖1所示,根據(jù)實(shí)際情況,模型計(jì)算長(zhǎng)度右側(cè)為120m,計(jì)算深度取20m,計(jì)算寬度10m,邊坡坡度在8m以下為1:,8m以上為1:?! ?.土體參數(shù) 地基土的物理力學(xué)參數(shù)如表1所示。對(duì)于填土的處理,采用把填土當(dāng)作新增單元參加計(jì)算,將填土折算成等效結(jié)點(diǎn)荷載進(jìn)行計(jì)算,每層一次性填土,每層填土的荷載在每個(gè)荷載步的第一個(gè)荷載子步瞬時(shí)加載完畢?! ?.管樁及土工格柵課題份量和難易程度要恰當(dāng),博士生能在二年內(nèi)作出結(jié)果,碩士生能在一年內(nèi)作出結(jié)果,特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)條件等要有恰當(dāng)?shù)墓烙?jì)。從本學(xué)科出發(fā),應(yīng)著重選對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具
7、有一定實(shí)用價(jià)值和理論意義的課題。課題具有先進(jìn)性,便于研究生提出新見解,特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果 按照設(shè)計(jì)施工要求的管樁和土工格柵布設(shè)進(jìn)行模擬計(jì)算。樁體單元可以模擬樁與土的相互作用。格柵單元可以模擬與土相互剪切作用,土工格柵按照從臺(tái)階內(nèi)緣鋪設(shè)至拓寬路基的邊坡處,并采用U型鋼筋釘固定。 3.邊界條件 針對(duì)路堤拓寬的實(shí)際情況,對(duì)邊界條件作如下假定:地基底面固定x、y、z三個(gè)方向位移;縱斷面的兩側(cè)固定y方向的位移;路的橫斷面有左右兩個(gè)方向,由于高速公路是典型的軸對(duì)稱問(wèn)題,所以左側(cè)采用水平方向的位移約束,右側(cè)根據(jù)模型建立原則也采用水平位移約束;
8、路堤上部為自由面,無(wú)約束。中國(guó)4模擬結(jié)果分析 圖2沉降變形顏色帶從淺變深,表明數(shù)值絕對(duì)值逐漸變大。沉降量在新路堤部分比較大,在老路堤