公路路基拓宽不均匀沉降计算理论与规律分析

《公路路基拓宽不均匀沉降计算理论与规律分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第35卷，第4期公路工程vO1．35．No．42010年8月HighwayEngineeringAug．，2010公路路基拓宽不均匀沉降计算理论与规律分析李璇(永州市高等级公路管理所，湖南永州425000)[摘要]介绍了两种路基沉降计算的基本理论。以某公路拓宽改造工程为例，对该工程试验路段布置了分层沉降管，探讨了观测试验的设备布置和观测过程，通过对监测数据的分析，并与理论计算结果进行对比，揭示r新老公路路基沉降发展特点，该案例对类似路基拓宽工程具有指导意义。[关键词]公路路基；不均匀沉降；观测和分析[中图分类号]u418．8[文献标识码]B[文章编号]1674—061

2、0(2010)04—0157—03CalculationtheoryandregularityanalysisofhighwaysubgradewideningunevensettlementYongzhouCityhighwaymanagementLIXuan(YongzhouCityHighwayManagement，Yongzhou，Hunan425000，China)[Keywords]highwaysubgrade；unevensettlement；observationandanalysis公路路基不均匀沉降对路面结构、路面性能和粘土层处于双向排水的条件下

3、，上下排水面的路面寿命有着重要影响。我国公路建设中的不均匀超孔隙水压力为零。在荷载作用瞬间，荷载与超孔沉降现象非常普遍。在道路工程施工中，很多情况隙水压力平衡，若整个粘土层的孔隙压力的起始值下都可能造成路基的不均匀沉降：路基压实度不够取一定值u。，根据初始条件和边界条件，有：①当t导致路基路面局部沉陷变形或纵向裂缝；基层质量=0时0≤Z≤时，1,=；②当0<￡<∞和Z=0不好造成的块状裂缝或网裂。道路工程中，填挖过时，=0；③当0<<∞和z=时，=0；④渡段是不均匀沉降的多发地段。近年来，公路建设。。和0≤Z≤H时，u=0。采用分离变量法求得式发展速度加快，由于没有充

4、分考虑到未来交通量的(1)的特解，应用固结度的概念，建立固结度与孔隙增加，导致很多道路不能满足交通增长的要求，一般水压力的关系式，使问题得到简化。采取的是改造老路和拓宽道路的措施。老路基由于a．土层瞬时加载的平均固结度解为：受到较长时间的自身重力影响以及车辆荷载的作用，地基和路基的固结沉降已经基本稳定，而新填土⋯一斋唧)路基则由于固结沉降等原因，导致新老公路路基存式中：M：7r／2(2m一1)；m为正整数；为最大渗在差异沉降，从而产生了不均匀沉降问题¨。径长度。1路基沉降计算理论b．在线性加载条件下的解为：1．1太沙基固结计算方法了t一稚2。2[⋯xpM2Cvt)]目

5、前，设计单位主要是采用太沙基单向固结理(t≤T)论来评定固结时间和工后沉降能否满足设计要求。U=在—z二维坐标系内的单向固结微分方程为一22[1-exp2O：Cv(1)t—Oz／【一Cv)]式中，为超孔隙水压力；C为固结系数。(3)[收稿日期]2010—07—17[作者简介]李璇(1975一)，女，湖南常德人，工程师，主要从事公路改造施工与管理建设工作。158公路工程35卷式中：为加载历时；t为加载过程中的某一时刻；式(5)中共有3个方程，但包含W3个位移及孑L日，意义同前。压u总共4个未知函数。因此必须建立一个方程，若荷载是分级施加，对第i级荷载可用式(3)计即连续

6、性方程。其连续方程为：算，整个加载过程可由式(3)叠加求得。一一0(Owx。+—az+—a—z)tl十+C．对于单向固结，土层的平均固结度也可用下式表示：U=st／s(4)雾+Kz)-o(6)式中：，为经过时间后的地基固结沉降量；为地这就是以位移和孔隙压力表示的连续性方程。基的最终固结沉降量。饱和土体中任一点的孔隙水压力和位移随时问的变通过上述公式，可以推算某一固结历时t的沉化，须同时满足平衡方程和连续性方程，将两式联立降s；或土层到达某一沉降s时所需的时间t，即所起来，便是比奥固结方程，它是包含4个微分方程的微分方程组，也包含4个未知函数，在一定的初始条谓推求路堤预

7、压时间和工后沉降量。用太沙基件和边界条件下，可求解。理论计算路基沉降，需要一系列的假设和一定的边式中：v为拉普拉斯微分算子；K为渗透系界条件，但新老公路路基沉降存在较多差异性，很多数。在数学上，要解Biot固结方程是相当困难的。初始条件和边界条件与太沙基理论存在差异，因此只是对于轴对称及平面应变中的某些简单的情况，其应用受到一定限制。近年来，由于路基拓宽产生采用级数与积分变换的方法获得解析解。因此，从的不均匀沉降的问题越来越严重，因此对不均匀沉1994年Biot固结方程建立以来，一直没有在实际工降产生的力学机理分析就显得尤为重要了。程中广泛的应用。随