基于地基沉降速率法的老路拓宽控制指标分析(修)1111

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1、基于地基沉降速率法的老路拓宽控制指标分析李思胜张爱军唐显云宿迁市交通运输局谢浩岩朱大伟张郑利王雷江苏省交通科学研究院股份有限公司宿迁分院摘要：木文通过沉降速率法，建立沉降速率与工后沉降之间的关系式，并根据路面材料力学性能，确定其容许的最人不均匀沉降量，作为允许工后沉降，来推算沉降速率。依托G205宿迁段改建工程，用沉降速率法分析了位移较大的三个断而，得出其沉降速率应控制在1.2〜2.3mm/月。关键词：沉降速率；不均匀沉降；老路拓宽；工后沉降Abstract:Therelationbetweenthesettlementrateandthepost-constructi

2、onsettlementofsubgradeisestablishedbyusingsettlementratemethod.Theallowablemaximunvaluesofsettlementcanbeconfirmedbythemechanicalpropertiesofthepavementmaterials,whichcanbeusedasallowablepost-constructionsettlementtocalculatethesettlementrate.ThispaperreliesonthereconstmctionprojectofSuQ

3、iansectionofG205・Thesettlementratemethodisusedtoanalysisthethreesectionswithrelativelylargedisplacement.Theresultsshowthatthesettlementrateshouldbecontrolcdwithin1.2to2.3mmpermonth.Keyword:settlementrate;differentialsettlement;oldroadwidening;post-constructionsettlement1前言对已运营公路进行改扩建，能最大

4、限度利用原有公路提高公路等级，节约土地资源，是我国干线公路发展的主要手段和途径。在新老路拼接过程屮经常遇到路基路面变形、开裂滑移等工程问题，如何处理这类病害是道路改扩建工程屮的关键问题。由于施工过程中新老路基存在差异沉降，当差异沉降过大时，将导致拼接处路面结构破坏。张军辉（2006）建议对于拓宽工程,应建立两个差异沉降控制指标：拓宽施工期老路最人差异沉降和拓宽工后最人差异沉降。此外，黄琴龙（2004）提出了以“变坡率”作为路基拓宽设计的指标，并分析给出了变坡率的具体设计值。本文主要通过沉降速率法，建立沉降速率与工后沉降的关系，来推算工后沉降以及预压卸荷时间，建立道路拼接

5、过程屮的沉降速率控制标准。并以G205宿迁段改建工程为背景，应用沉降速率法进行分析，得岀相应的控制沉降速率。2沉降速率分析原理2.1瞬时荷载沉降率线性分析是建立在Tezaghi一维固结理论基础上，且一般假定土体为线性压缩体。曾国熙（1975）采用固结参数a,p,提出了竖向与径向耦合的地基固结度普适表达式：式中，固结参数a、B为地基固结参数。假设地基固结沉降为Sc，由式（1）可得到t吋的沉降量：S=（l-心）t时的沉降量$对t求导后对得t时的沉降速率：看譽乂讐认妙Matat1-。一兀[Spc卜G(%—S)二—^―aMF严t吋的工后沉降为：S]iC=Sca^{^e-^)对于

6、均质土，将以上三式联立，即可得到沉降速率与工后沉降的关系式：[SpcX钢P(2)其中，x=-e^为地基设计年限之后残余沉降影响系数；Td为结构物设计年限。根据式(2),在工后允许沉降量确定时,可得到对应的沉降速率，反之，由t时刻的沉降速率也可以得到对应的剩余沉降量。对于非均质土，如果各土层固结系数差别不大，可按各种土层厚度进行加权平均求固结系数，视作均质土。2.2多级荷载对于n级等速加载情况，当固结度为t时，对应于累加荷载P=ZAp的地基平均固结度可表示为：f%严式卜%=詁,尺需％(严-严)可称为加载函数。可以看出，在多级荷载条件下，地基平均固结度S’仍可表示为同瞬时

7、荷载下类似的形式，参照瞬时荷载时的推导过程，可得到此时的沉降速率与固结沉降的关系。t时的沉降量：T时的沉降速率：Sc=mivPh=PM,M=mcvh式中，加:•为软土体积压缩系数，MPa'1；h为软土厚度，m；参数M为考虑地基压缩层厚度h后的地基体积压缩系数。与瞬时荷载下形式类似，只是在地基固结度参数a有所不同。同样的，可得到工后沉降与沉降速率之间的关系式，与式(2)完全相同。[%]子2.3参数确定式(2)中的固结参数卩是反映地基固结沉降的一个重要指标。计算B的方法有很多,常见的有三点法、孔压反算法、沉降率反算法等。当地质资料、地基处理参