浙北地区高速公路低路堤设计关键技术研究

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1、中南大学硕士学位论文浙北地区高速公路低路堤设计关键技术研究姓名：彭巨为申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：徐林荣20080501摘要在软土地区高速公路中采用低路堤设计方案中，交通荷载会对路基的变形和应力产生较大的影响，目前国内外对此进行的研究尚少，针对这一现状，本文以浙北地区低路堤设计关键技术的研究为目标，开展了大量的现场调研工作，应用有限元方法开展了交通荷载对低路堤路基的影响分析，对低路堤软基处理方法进行了现场试验段的研究，并对降低路堤高度的设计方法进行了初步探讨，获取主要结论如下：(1)通过

2、对浙北地区已(在)建的5条高速公路为期一个月的现场调研，获取了浙北地区高速公路路面设计、填料设计、路基、路面排水设计、地基处理设计、沉降等资料；并了解了浙北地区高速公路路堤高度现状、存在的问题以及影响路堤高度的因素；(2)分析了交通荷载的动力特性，用半波正弦模型对交通荷载进行了模拟；针对岩土材料的弹塑性特性，建立了动力弹塑性有限元运动方程，并对其进行了求解；(3)对不同路堤高度、不同荷载、不同路面基层刚度等工况下的路基响应进行了数值计算，得出了高速公路低路堤在交通荷载作用下，动位移及不同深度范围内动应

3、力的变化规律。(4)采用石灰改良土方案对路基工作区内的软土地基进行了处理，试验结果表明，通过掺灰6％的灰土改良，可以有效提高软土强度(回弹模量提高6～7倍)和水稳性；通过方案的现场实施，确定了相应的施工工艺和施工控制指标。(5)对降低路堤高度的设计方法进行了初步探讨，提出了低路堤的设计原则、设计流程及可采用的具体设计方法。关键词低路堤，现场调研，交通荷载，石灰改良土，设计方法ABSTRACTInthesoftclayarea，trafficloadwilltakeeffectonthedeformat

4、ionandtressoftheroadbedalotwhenadoptinglOWembankmentdesignmethodintheexpressway．Nowthestudyinthisfieldhadbeendonealittleathomeandabroad．Baseonthisbackground．thispaperaimatthecriticaltechnologyoflowembankmentdesigninthenorthofZheJiangprovince．muchworkofi

5、nvestigationwasfulfilled，dynamicalresponseoflOWembankmentexpresswayunderthetrafficloadswithfiniteelementmethodwasstudy，andInordertoresearchthemethodofthesoftgrouddisposalonthelOWembankment，localeexperimentationwaslaunched．Atlast，accordingtotheproduction

6、ofaforsaid．effe：ctivemethodofdesignwereexplored．Themeanbusinesswasasfollows：(1)Throughonemonth’Sinvestigationonfiveexpresswaysinthenorthofzhejiangprovince，thedataofthedesignincludingpavement，padding，drainageofpavementandbed，disopalofsoftgroud，andthedisp

7、lacementofthesoftgroudwereobtained．Andrealizetheactualityandtheinfluencingfactoroftheembankmentheight，asalsotheopenquestion．(2)Analyzingdynamicalpropertyofthetrafficloads，movableinva-riableloadaredecidedonasthesimulationoftrafjficloads；Accordingtothepro

8、pertyoflinear-elasticmodelofthegeotecnichalmaterial，danamicequationWasbuiltandsoluted．(3)TransformationruleaboutdynamicaldisplacementandstressunderdifferentdepthoflOWembankmentexpresswayontheactionoftrafficloadwasgainedbystudying