基于拓宽路基不均匀沉降仿真的控制技术研究

论文摘要

随着交通流量迅速增长，早期修建的4车道高速公路受建设时期社会经济水平、技术水平和建设思想的制约，相当一部分面临着扩建问题。怎样合理且有效的实施扩建，至今仍值得研究。其中，新老路基不均匀沉降是高速公路扩建中最重要也是最普遍的研究对象之一。因此，如何分析计算新老路基不均匀沉降，寻求控制不均匀沉降经济有效的技术方案，成为一个值得深入研究的课题。以“京港澳高速公路涿州（京冀界）至石家庄段（简称京石高速）改扩建工程路基路面检测评价及设计项目”为依托。首先，对路基拓宽工程中常见病害及其成因机理进行了理论分析，对拓宽路基产生的不均匀沉降进行ANSYS数值仿真，分析了新老路基不均匀沉降的一些规律特点。然后，从路基加宽方式、路堤高度变化及新老地基的物性参数等方面，对拓宽路基不均匀沉降进行了多变量仿真分析，寻找控制不均匀沉降的敏感性因素。在此基础上，进一步对现有拓宽路基不均匀沉降控制技术进行仿真、比较，并对主要技术方案进行了经济分析。提出了加宽方式、路堤高度、地质条件等因素对不均匀沉降的影响规律，对四种主要沉降控制技术的处治效果及经济性进行了对比，表明土工格室施工工艺成熟，经济实用，防沉降效果显著，可广泛应用于扩建工程当中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 研究内容及技术路线
• 2 拓宽路基不均匀沉降病害机理分析
• 2.1 常见病害现象
• 2.2 病害形成机理分析
• 2.3 控制不均匀沉降一般技术措施
• 2.4 小结
• 3 拓宽路基不均匀沉降数字仿真
• 3.1 基本概念
• 3.2 有限元仿真建模
• 3.3 计算模型仿真
• 3.4 影响不均匀沉降的关键因素分析
• 3.5 小结
• 4 拓宽路基不均匀沉降控制技术分析
• 4.1 地基处理技术
• 4.2 台阶开挖拼接技术
• 4.3 土工合成材料加固技术
• 4.4 选取合适的路堤填料及控制压实度
• 4.5 小结
• 5 不均匀沉降控制技术方案经济分析
• 5.1 控制技术方案
• 5.2 方案经济分析
• 5.3 小结
• 6 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间发表学术论文目录