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。     

高速公路拓宽工程路基差异沉降数值模拟

采用ABAQUS有限元软件对高速公路拓宽后新老路基差异沉降进行了数值模拟,分析了加宽方式、加宽宽度、加宽高度、路基刚度、路基填料重度、土基模量、软土地基深度等各种因素对地基及新老路基附加沉降的影响,为高速公路拓宽工程的设计与施工提供参考。     

路基拓宽段差异沉降数值模拟

为研究高速公路路基拓宽段的差异沉降,利用FLAC3D软件研究了路基加筋、路堤高度、加筋层数、筋材弹性模量等因素对路基差异沉降的影响。结果表明,在新老路基拼接处设置土工格栅,可有效减小新老路基间的差异沉降;随着填筑高度的增加,路基的差异沉降明显增加;在路基拓宽工程中,铺设多层土工格栅可减少路基的差异沉降;随着土工格栅弹性模量的增加,也能有效地减少拓宽路基的差异沉降。     

高速公路拓宽工程新老路基差异沉降的数值模拟

对于高速公路拓宽工程,采用ABAQUS有限元软件对拓宽后新老路基差异沉降进行了数值模拟,分析了加宽方式、加宽宽度、路堤高度、路堤模量、路基填料重度、土基模量、软土地基厚度等各种因素对地基及新老路基附加沉降的影响,对高速公路拓宽工程具有一定的指导意义。     

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。     

路基差异沉降处治方案的对比研究

在高速公路的路基拓宽过程中,新路基的荷载以及工后通车的荷载都会对老路基与新路基造成严重的不均匀沉降,并且路基拓宽工程中新老路基的相互作用会产生工后沉降,对行车安全造成不良影响。对此,以某高速公路拓宽路基为例,运用ABAQUS有限元软件对路基拓宽工程中典型的不同路基差异沉降处治方式的作用效果与未处治拓宽路基工程,进行对比分析,从而得到了土工格栅与水泥土桩控制路基沉降的变化规律。数值分析表明:土工格栅对控制拓宽路基不均匀沉降控制有限,而桩基础有较好的治理效果。     

台阶开挖技术在高速公路路堤拓宽中的应用及研究

对于高速公路拓宽工程必须采取有效的措施,减小新老路基的差异沉降,其中开挖台阶是新老路基结合部常用的技术措施之一。本文以京石高速公路涿州至石家庄段为工程依托,采用有限元方法分析了老路边坡开挖和加宽路堤填筑对老路及路基变形的影响,对高速公路拓宽工程台阶开挖的设计与施工具有指导意义。     

高速公路改扩建新旧路基差异沉降影响因素分析

新旧路基结合处的差异沉降控制是高速公路改扩建的技术难点之一。若差异沉降值过大,会导致路基遭到破坏,影响路面结构,降低道路的使用品质,甚至危及行车安全。针对上述问题,依托长株高速公路改扩建工程,应用有限差分法建立了数值计算模型,研究了不同拓宽宽度、不同填方高度、不同弹性模量和不同压缩模量4种影响因素下新旧路基不均匀沉降的变化规律,发现距旧路中心6 m范围内拓宽路基沉降较小,6～18 m范围内沉降增幅逐渐增大,新旧路基结合处尤为显著,曲线末尾出现轻微"波谷"状,最大沉降发生在拓宽路基边缘附近。结果表明:拓宽路基的不均匀沉降随拓宽宽度和填方高度的增大而增加,拓宽宽度对沉降的影响较填方高度更显著,随拓宽宽度的增加,最大差异沉降增幅最大值可达89.21%,实际工程中应尽可能选取重度较小的填土或设计合适的拓宽宽度;对比不同的路基弹性模量和地基压缩模量可得,不同路基弹性模量对路基顶面最大差异沉降的影响较小,随路基弹性模量发生改变,最大差异沉降增幅最大值仅为3.58%;对比不同的地基压缩模量可知,最大差异沉降增幅最大值为42.14%,因此,在合理经济范围内,提高地基土压缩模量可显著降低新旧路基不均匀沉降,提高使用寿命。     

基于有限元模型的拓宽路基沉降规律分析

路基拓宽是目前道路领域中最常见的改建工程之一,在拓宽道路施工及运营阶段,容易产生不均匀变形而诱发各种道路病害。为了获得路基在拓宽后的变形状况,现运用通用有限元程序ABAQUS构建了路基拓宽模型。基于该模型,分析了道路地基顶面在拓宽工程影响下的沉降规律,并在此基础上分析了拓宽宽度、分层拓宽厚度及施工固结时间等因素对道路沉降量的影响。结果表明,路基拓宽后,沉降变形量是从老路基的中心点处开始发生,到新老路基交界处,沉降变形量达到最大值,然后逐渐减小至新路基边缘为0;随着新路基拓宽宽度的增大,地面沉降量也随之增大,且变形曲线更为平滑;每层拓宽厚度对最终沉降量的影响较小,但是其达到最终沉降的值的变形路径不同;施工期固结时间对最终沉降量的影响可以忽略不计,但是对施工后沉降量的影响较为显著。     

高速公路新老路基拼接的台阶开挖效果分析

对于高速公路拓宽工程必须采取有效的措施,减小新老路基的差异沉降,其中开挖台阶是新老路基结合部常用的技术措施之一。对5种不同的台阶开挖方式,采用有限元方法分析了老路边坡开挖和加宽路堤填筑对老路及地基变形特性的影响,对高速公路拓宽工程台阶开挖的设计与施工具有借鉴意义。     

高速公路改扩建过程中新老路基差异沉降分析

利用有限元的方法,对高速公路改扩建过程中新老路基差异沉降进行了研究,文章主要研究的是固结度对沉降曲线的影响,以某工程的测量数据为依据,探索分析了固结度对新老路基差异沉降的影响,结果表明,影响较大。在此的基础上,文章还为如何应对高速公路改扩建过程中新老路基差异沉降提出了一些建议与措施可以减小新老路基的差异沉降。     

新旧地基不同固结程度对拓宽路基差异沉降的影响

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,从沉降和水平位移方面分析了新旧地基不同固结程度对高速公路拓宽路基的影响。结果表明,新旧地基的固结程度差异会影响沉降曲线的形状,尤其对差异沉降的影响较大。当新路基下地基压缩模量不变,改变老路基下地基压缩模量,最大差异沉降从8.89 cm减小至5.35 cm。但当老路基下地基压缩模量提高到15 M Pa以后,沉降的减小程度减弱。当旧路基下地基压缩模量不变,改变新路基下地基压缩模量,最大差异沉降从7.92 cm减小至3.23 cm。当新路基下地基压缩模量提高到10 M Pa时,沉降的减小最为明显,20 M Pa以后减小趋势变弱。     

高速公路扩建工程中长短桩复合地基加固软基的数值分析

以正在建设的佛开高速公路拓宽工程为背景,运用Plaxis程序对软土地基上高速公路拓宽工程采用长短桩复合地基加固的适用性进行了数值模拟分析,并对影响长短桩复合地基加固效果的因素进行了研究.结果表明,长短桩复合地基能够较好地解决新老路基不均匀沉降的控制问题,且较为经济.新老路堤差异沉降随长桩间距的减小和长、短桩的弹性模量的增加而减小,长、短桩的模量都存在最佳值.长桩嵌入持力层一定深度对减少差异沉降有一定的效果,嵌入深度存在最佳值.     

老路基抬高的公路拓宽工程变形特性数值分析

基于弹塑性有限元方法,对老路基抬高加宽这一新的拓宽方式下公路拓宽工程的变形特性进行了数值模拟分析.分析结果表明,与老路基不抬高直接加宽路基相比,老路基抬高加宽路基的路表沉降、路表水平位移和地基土侧向位移都要大得多.老路基顶面以上的路表沉降分布更为均匀;新路肩和老路中心处地基土固结速率间的差异较小.随着老路基抬高高度的增加,路表工后沉降从老路中心处最小变为新路肩处最小,工后出现负坡率.     

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。     

新老路基强度不均匀性对拓宽路面结构影响分析

新老路基强度不均匀是公路改扩建工程中产生不均匀沉降,导致路面出现纵、横向裂缝病害的重要原因。研究了不同工程条件下,新老路基强度差异程度对路面结构层应力与变形的影响规律,正确认识新老路基强度不均匀性对路基路面的影响,合理确定新老路基强度差异值允许范围,为路堤拓宽工程的新老路基结合处治设计与施工提供科学依据。     

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。     

新老路基容许差异沉降控制标准研究

为避免高速公路改扩建中由于新旧路基不均匀沉降导致路面病害,文中以某高速公路典型路段新老路基处理为依托,分析新老路基差异沉降与路面应力的关系;引入沥青路面结构服役后的疲劳特性,分析高速公路改扩建工程加宽路基与原旧路基之间容许差异沉降控制标准,得出该高速公路改扩建新老路基容许差异沉降以半幅横坡改变量2‰为控制标准。     

有限元分析老路基拓宽的不均匀沉降

以交通部西部项目为依托,结合ANSYS有限元软件,采用非线性DP模型模拟新老路基在不同拓宽方式和拓宽宽度下的沉降特性,总结了新老路基的不均匀沉降规律。     

路基拓宽差异沉降数值分析及控制

分析拓宽工程中新老路基沉降差问题产生的原因,采用数值分析不同工况下路基变形的特征,结合变形特征分析常见病害的设计控制模式和可行的控制技术。研究发现,路基综合刚度的不均匀性、结构自重的不均匀性和行车荷载的不均匀性是造成新老路基沉降差问题的主要原因;新老路基变形的形态特征相异,整体呈"~"形;拓宽工程中新老路基沉降差异问题的控制损坏模式为老路基层顶面开裂、新路基层地面开裂和新老路基结合部开裂。