浅论高速公路拓宽协调变形研究

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1、同济大学土木工程学院硕士学位论文高速公路拓宽协调变形研究姓名：陈广申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：楼晓明20090301摘要近年来，路堤桩作为一种新型的地基处理方式目前在国内外许多工程当中得到了广泛的应用，特别是在一些公路拓宽工程当中取得了显著的经济和时间效益。然而在国内这方面的研究时间不长，对其机理研究尚未能满足工程需要。本文以福厦泉高速公路拓宽工程为依托，研究在软土地基上高速公路拓宽的可行性方案，对项目中采用的桩承式路堤进行模拟分析，以确定各个影响因素对路堤稳定性的影响。通过调研已建和再建的相关工程，分析总

2、结了路堤拓宽控制差异沉降的方法。主要工作如下：采用数值方法，对路堤荷载下的刚性单桩、群桩复合地基的力学性状和变形机理进行了研究，分析了路堤和桩基中各个因素对其力学性状的影响，以求能够得到路堤荷载下刚性桩复合地基的力学和变形性状的规律。对比刚性桩和半刚性桩在路堤荷载下的差异，研究表明：在相同的桩长下，带承台的刚性桩基础明显比不带承台半刚性桩基础更能发挥作用，而且所需桩数更少：而土工格栅对于减少刚性桩路堤的沉降并无多大作用，但对于半刚性桩路堤作用较明显。通过对比两种不同模型计算下的差异，研究表明：修正剑桥模型更能反映土的应变

3、硬化和软化性质，能考虑老路堤在固结后的模量增长，比较接近实际工程情况；但由于其所需参数较多，不易从常规试验中获得，实用性收到了很大的限制。运用建立的模型，本文进行了大量的参数分析，揭示了路堤高度、新路地拓宽宽度、桩长、桩间距等参数对路基沉降、侧向位移、荷载分担比、桩身轴力等的影响规律；提出了减小新老路堤差异沉降的方法。最后通过对福夏泉高速公路试验段的五个典型断面进行数值模拟，对比不同填土高度、老路堤地基处理方法、不同土层条件下路堤拓宽计算结果，分析了不同工况下路堤拓宽的受力和沉降机理，得出新路堤最佳设计方案。关键词：路堤

4、拓宽，刚性桩复合地基，有限差分，荷载分但比，固结AbstraetAbstractInrecentyears，theembankmentpilehasbeenusedwidelyasanewgroundtreatmentmethodinmanydomesticandforeignprojects，especiallygainedsignificanteconomicandtimeeffectinsomeprojectsofwideningtheexistingroads．Howeverthismethodisstillat

5、theinitialstepinourcountry,thestudyofitsmechanicscannotmeetthedemandofengineering．ThispaperbasedonwideningprojectofhighwayfromFuzhoutoXiameninFujianprovince，studiesthefeasibilityofthehighwaywideningprojectonsoftground，theprojectusedsimulationanalysisonpile-suppor

6、tedembankmentstostudytheimpactofvariousfactorsonthestabilityoftheembankment．Throughtheinvestigationonrelatedprojectconstructedorprojectconstructing，analyzingandsummarizingthedifferentialsettlementofembankmentwideningcontrolmethod．Themainworkisasfollows：Numericalm

7、ethodistakentOstudythedeformationandmechanicalbehaviormechanismoftherigidpileunderembankmentload，theimpactofvariousfactorsonthestabilityoftheembankmentisanalyzedinordertogetsomeregularpattemofdeformationandmechanicalbehaviorofrigid-pilecompositefoundation．ByCompa

8、ringthedifferencesofrigidandsemi-rigidpileunderembankmentload，thestudyshowsthat：inthesamepilelength，therigidpilefoundationwithcapplaysagreaterrolethansemi-rigi