合安高速公路新旧路基差异沉降规律研究

依托合安高速公路改扩建工程,通过MIDAS GTS有限元软件,以新旧路基结合处旧路基开挖台阶个数、开挖台阶尺寸、新路基加宽宽度为影响因素,对工后10年内旧路基、新旧路基结合部、新路基的沉降规律,以及受不同因素影响的新旧路基沉降规律进行对比研究。结果表明:随着路基使用年限的增长,新旧路基沉降值均呈增大变化,后期沉降幅度趋于平稳,与实际相符;新旧路基的沉降值与旧路基中心线距离变化呈"烟斗"形,距离中心线越近,沉降越小,反之越大;沉降值新路基中心处新旧路基结合处旧路基中心处;旧路基开挖台阶个数越多、下部台阶宽度尺寸越大,路基沉降越小,反之越大。因此,合安高速公路旧路面改扩建最优方案为4台阶,台阶尺寸竖直方向0. 6m、0. 8m、1. 4m、0. 6m,水平方向0. 9m、1. 2m、2. 1m、0. 9m,新路基每侧加宽7m。     

高速公路拓宽路基差异沉降影响因素研究

为了研究差异沉降对高速公路拓宽路基的影响,通过Ansys有限元计算分析软件,建立差异沉降力学计算模型,系统分析路基拓宽方式、填筑高度、拓宽宽度和土基模量对拓宽路基差异沉降的影响。研究结果表明:路基采用两侧对称加宽的方式对差异沉降的控制明显优于单侧加宽;随着路基拓宽高度与宽度的不断增加,路基产生的竖向沉降也在逐渐增大,新路基产生的竖向沉降大于旧路基,最大值出现在新路基路肩位置附近,而旧路基中心线处竖向沉降值最小;随着路基填土模量的不断增大,新旧路基产生的竖向沉降与竖向应力在逐渐减小,新路基沉降大于旧路基沉降,沉降峰值出现在新路基路肩附近。     

等级路改建高速公路引起的地基沉降规律研究

将旧等级路加宽加高改建成高速公路会引起较大的地基不均匀沉降。文中运用有限差分程序Flac^3d（Fast Lagrangian Analysis of Continua）对地基的不均匀沉降规律进行了分析。结果表明,新老地基高度差异越小,地基最大沉降点的位置越向新地基方向移动;新路基高度越大,不均匀沉降越大。     

旧路软基处治欠佳道路扩建后路面裂缝形成机理研究

与一般高速公路扩建工程工后病害主要出现在新旧路搭接位置不同,广三高速公路扩建后在旧路路面出现了大量纵缝及其他病害。结合工程特征分析认为在旧路软基处治欠佳的情况下进行道路扩建,会使原本趋于稳定的旧路地基产生新的固结沉降,不均匀沉降反射到旧路路面从而形成纵缝。基于实际工程,建立相应的数值分析模型。通过研究不同强度旧路地基及扩建前对旧路地基不同区域进行加固的条件下工后路基变形的特征,认为在扩建前对旧路地基进行全范围加固可有效减小旧路地基工后沉降;旧路越弱,旧路地基工后最大沉降位置越靠近道路中线。     

拓宽路基差异沉降特性和影响因素分析

为了解差异沉降对拓宽道路的影响，应用有限元程序建立了差异沉降的计算模型，分析了拓宽路基差异沉降特性，研究了路基高度、土基压缩模量、拓宽方式和宽度对路基差异沉降以及沉降曲线形态的影响。结果表明，双侧拓宽在差异沉降控制上优于单侧拓宽；最大差异沉降的增加和土基压缩模量的减小不成反比例；受边界条件的影响，路基填土高度越小，拓宽路基顶面沉降曲线越接近“～”形。研究成果对高速公路扩建工程中新老路基差异沉降的处理具有借鉴意义。     

拓宽加载对旧路基附加沉降影响数值分析

基于有限元数值分析方法,对路基拓宽工程中,新路基填筑对旧路基附加沉降的影响进行了研究。选取6 m厚软土地基双向4车道的两侧拓宽工程作为数值模拟原型,新路基填筑分别采用不同的填筑、固结间隔期的分层加载方式,通过监视旧路基坡趾下方不同深度的指定观察点,提取观察点的沉降-时间曲线,分析其加载过程的沉降特征,获取不同拓宽加载方式下旧路基下地基影响深度范围内附加沉降的变化特点及沉降完成时间。研究结果表明,新路堤填筑加载总量一定时,不同填筑方式引起的旧路堤附加沉降基本为定值,根据堆载高度可以确定旧路基最终沉降量;新路堤填筑方式影响旧路堤的沉降完成时间、填筑加载时间与自然固结时间相对集中时,旧路堤完成沉降所需工期较短。     

泡沫轻质土抬高加宽路基变形规律研究

采用数值模拟方法，通过对深汕西高速某抬高及加宽路基段典型施工工序进行分析，获取工序1～工序4新旧路面对应的横向差异值分别为7.50、17.21、4.60、2.50 mm，满足路基横向允许最大差异沉降的安全阈值，其最大沉降位于路基加宽新填土区域内。新路面工后沉降变形不同影响因素分析表明：抬高路基填筑密度与高度越大，工后新路面沉降变形就越大；新填土材料的密度对新路面沉降无明显影响，而对旧路面影响大；施工填筑速率越慢，则工后的新路面沉降变形就越小，也越能抑制新路面工后的大变形。     

气泡混凝土拓宽路基的沉降特性数值分析

基于FLAC^3D建立了气泡混凝土拓宽路基的数值分析模型,研究了不同施工阶段路基的沉降分布规律和发展过程,并分析了地基换填深度和老路开挖宽度对气泡混凝土＂应力置换＂效果的影响。研究表明：在老路荷载单独作用下,最大沉降发生在路基中心线处;在新老路基荷载的共同作用下,路基新增沉降在路基中心线处最小,在拓宽路基部分达到最大;拓宽路基的差异沉降随换填深度和开挖宽度的增大而减小。     

道路扩建工程中路堤拼接部力学特性研究

道路扩建工程中加宽路堤的填筑将会改变原有路基、路面的应力场和应变场,引起新旧路堤拼接部产生不均匀塑性累积变形和附加应力。文中研究了道路扩建工程中路堤拼接部力学特性。结果表明,道路加宽后路面最大剪应力出现在新旧路堤拼缝旧路侧1m左右的位置,最大横向拉应力出现在路堤中线位置。剪应力相对拉应力较小,应加强拼缝处的抗拉性能。道路加宽宽度越大,对地基和路堤的沉降影响越不利。道路扩建工程须重视拼接部位地基和路堤不均匀沉降及其引发的病害,并采取适当的措施予以解决。     

高速公路拓宽软土路基差异沉降分析理论与工程实践现状

软土地区高速公路路基拓宽改建工程中,由于新旧路基地基土的固结特性、应力路径及承载力等方面的显著差异性,加之新填路基对旧路基的附加荷载效应,新旧路基的沉降速率和累积沉降量会显著不同,往往造成新旧路基间较大的差异沉降,严重时会导致路基纵向拉裂等病害。就高速公路拓宽软土路基差异沉降分析理论研究进展和地基处理的实践经验现状进行归纳总结,分析既有研究成果中的不足之处,探讨进一步深化研究的方向和可能路径。     

高液限黏土改扩建路基安全性能数值模拟分析

高液限黏土路基改扩建工程中,新老路基差异沉降是影响路基强度及稳定性的主要因素。文中结合液塑性试验及室内击实试验,利用GeoStudio软件对高液限黏土改扩建路基进行数值模拟,分析高液限黏土路基的强度及稳定性。结果表明,分层填筑时,地基最大沉降发生在新路堤形心处,且高液限黏土路基沉降比一般路基的大;不同高度路堤施工完成后,地基最大沉降始终发生在新路堤形心处,填土高度越高,路基的安全系数越小,且高液限黏土路基上边坡的安全系数比一般路基的小。     

公路隧道下穿铁路路基的沉降行为研究

对公路隧道下穿铁路路基拓宽改造后新老路基的沉降行为和路面结构变形机制进行了研究。结果表明,公路隧道下穿铁路路基拓宽改造后的路径不同区域的路基沉降在位移达到16～20 cm时基本趋于稳定,柔性位移计监测得到的土工格栅位移伸缩量(约2 mm)远小于破坏极限值;加土工格栅对路基路面沉降效果影响较小,但是可以对基层的附加应变起到抑制作用,从而缓解差异沉降。无论是上面层、中面层还是下面层,无荷载、静荷载、动荷载和卸载后的应变都随着距离旧路基中心线距离的增加而先增加至峰值而后逐渐减小,且应变峰值都未出现在新旧路基连接处,而是在距离路基连接处约1 m位置。     

基于FLAC3D的路基拓宽差异沉降研究

以延安北过境线路基拓宽项目为研究对象,采用现场监测、室内试验及FLAC3D有限差分法相结合的方法对新旧路基拓宽差异沉降特性进行研究。监测数据表明,由路基土体在外荷载作用下产生的黏滞蠕变只占总沉降的很小一部分。通过室内直剪试验,得出黏聚力值为21 kPa,内摩擦角值为38°;当最大差异沉降量达到最小值时,拓宽侧路基填筑高度为6 m;当新路基的沉降开始增加时,拓宽高度大于6 m;当旧路基高度不变时,新旧路基顶面和最大沉降点向外移动。在工程实际中,新旧路基的拓宽宽度增加对旧路基的影响较小。     

基于FLAC3D的路基拓宽差异沉降研究

以延安北过境线路基拓宽项目为研究对象,采用现场监测、室内试验及FLAC3D有限差分法相结合的方法对新旧路基拓宽差异沉降特性进行研究。监测数据表明,由路基土体在外荷载作用下产生的黏滞蠕变只占总沉降的很小一部分。通过室内直剪试验,得出黏聚力值为21 kPa,内摩擦角值为38°;当最大差异沉降量达到最小值时,拓宽侧路基填筑高度为6 m;当新路基的沉降开始增加时,拓宽高度大于6 m;当旧路基高度不变时,新旧路基顶面和最大沉降点向外移动。在工程实际中,新旧路基的拓宽宽度增加对旧路基的影响较小。     

暗挖隧道施工对下穿既有铁路路基沉降规律分析

为研究暗挖隧道施工对既有铁路路基沉降变形影响,采用有限元法模拟分析隧道开挖不同时期路基纵向和横向沉降规律,路基两侧水平偏差沉降模拟以及不同隧道埋深,不同岩土强度参数对铁路路基沉降的影响。结果表明：隧道开挖对路基沉降差值曲线呈现出明显的正态分布规律;在隧道掌子面与前方将要开挖形成拱顶的地层位置较远时,沉降较缓慢,沉降值也较小;在掌子面到达该拱顶位置时,沉降量将以较大的速率快速上升,拱顶沉降较明显;隧道埋深越大路基沉降最大值越小;导致路基沉降变形的主要岩土强度参数是内摩擦角。     

软土地基上高速公路加宽路基的变形特性研究

高速公路的改扩建工程将是我国本世纪初公路建设所面临的重要和亟需解决的问题。针对高速公路扩建工程中的关键技术问题,文章结合某高速公路扩建工程,论证了关于新老路基相互作用特性及沉降变形规律研究的合理性,并提出的高速公路扩建工程沉降控制标准。     

改扩建道路纵向加高拓宽路基沉降特性与影响因素研究

依托惠盐高速深圳段改扩建工程，建立加高拓宽路基变形计算模型，分析了路基弹性模量、地基压缩模量、路基加高高度等因素对路基沉降变形的影响，得到了旧路加高拓宽沉降变形特性。研究结果表明:当拓宽部分地基较软弱或旧路加高高度较小时，横断面的沉降曲线呈“反盆形”；当拓宽部分地基压缩模量较大或加高高度较大时，横断面的沉降曲线呈“盆形”；随着新填路基弹性模量的提高，道路的不均匀沉降量逐渐减小，但减小的速率逐渐降低；对地基进行加固处理后的压缩模量不宜超过既有道路下地基的压缩模量，过分加固地基可能会使路面形成反向坡；对于路基加高高度小于2 m的路段，宜使拓宽部分地基的压缩模量大于旧地基；对于路基加高高度大于2 m的路段，则应使拓宽部分地基的压缩模量小于旧地基。     

不同拓宽方式下路基不均匀沉降特性研究

以广西玉林地区岑溪南渡至陆川公路改建工程为背景,利用ABAQUS有限元软件建立四级公路单侧拓宽、双侧拓宽、挖除重筑3种拓宽方式数值模型,根据沉降计算结果,结合现场实测沉降数据,分析不同拓宽方式下路基不均匀沉降特性。结果表明,单侧加宽时,沉降稳定后,新路基侧路基沉降比旧路基侧大,地基沉降呈U形;双侧拓宽时,道路整体沉降沿路基中线两侧对称,路基沉降逐渐变为U形,地基沉降由W形变为U形;旧路挖除重筑时,路基差异沉降减小,但道路整体沉降增大;现场沉降监测数据比数值计算结果整体大约5 mm,误差控制在10%左右。     

高速公路扩建工程新老路结合部路床加固技术

针对新老路基拼接施工中引起的不均匀沉降以及新老路面结合部易产生的纵向裂缝,对高速公路扩建工程新老路面结合部的处理机理进行了分析.通过沪宁高速公路扩建工程中路床加固实例,总结了深层软土地基上高速公路扩建工程路面施工中关键部位的处治技术.     

公路改扩建路基差异沉降特性研究

为提高公路改扩建项目建设水平,分析了路基差异沉降量的计算理论和主要原因,利用ANSYS15.0绘制数值模型,得到新老路基间的不均匀沉降变形,并探讨加宽高度、填料重度的影响规律.研究结果表明,路基竖向位移和水平位移基本呈中间小两边大的"凸"形变化趋势,其最大值分别位于土路肩的边缘和新老路基结合位置;随着加宽高度和填料重度增加,加宽路基和地基土各监测点的沉降变形和新老路基间差异沉降也随之变大,且路基加宽高度从2 m至12 m,新老路基不均匀沉降提高129.3％,填料重度每提高5 kN/m3,新老路基差异沉降平均增加79.4％.