老路基抬高的公路拓宽工程变形特性数值分析.pdf

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1、第30卷第7期2013年7月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．30No．7Jul。2013doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2013．07．007老路基士厶古丁口同的公路拓宽工程变形特性数值分析杨涛1，阮一舟1，张文彦1，李国维2(1．上海理工大学环境与建筑学院，上海200093；2．河海大学道路与铁道工程研究所，江苏南京210098)摘要：基于弹塑性有限元方法，对老路基抬高加宽这一新的拓宽方式下公路拓宽工程的变形特性进行了数值模拟分析。分析结果表明，与

2、老路基不抬高直接加宽路基相比，老路基抬高加宽路基的路表沉降、路表水平位移和地基土侧向位移都要大得多。老路基顶面以上的路表沉降分布更为均匀；新路肩和老路中心处地基土固结速率间的差异较小。随着老路基抬高高度的增加，路表工后沉降从老路中心处最小变为新路肩处最小，工后出现负坡率。关键词：道路工程；公路拓宽；老路基抬高；变形特性；固结速率；有限元中图分类号：U416．1文献标识码：A文章编号：1002—0268(2013)07—0035—05NumericalAnalysisofDeformationBehaviorofHighwayWideningEngineeringwithN

3、ewF川OnOIdSubgradeYANGTa01，RUANYi—zhoul，ZHANGWen．yanl，LIGuo—wei2(1．SchoolofEnvironmentandArchitecture，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China；2．ResearchInstituteofRoadandRailwayEngineering，HohaiUniversity，NanjingJiangsu210098，China)Abstract：Theelastic．plasticfinite

4、elementmethodi8adoptedtonumericalsimulatethedeformationbehaviorofhighwaywideningengineeringwithnewfillonoldsubgrade．Itisfoundthatcomparedwithwidenedsubgradewithtraditionalwideningmodes，(1)thesettlement，thehorizontaldisplacementonroadsurfaceandthelateraldisplacementinfoundationsoilofsubgra

5、dewidenedwithnewfillaresignificantlylarger；(2)thesettlementdistributiononthesurfaceofwidenedsubgradebecomesuniform；(3)thedifferenceinconsolidationrateoffoundationsoilatthecenterandnewshoulderofwidenedsubgradebecomessmall．Withtheincreasingthicknessofnewfill，thelocationinwhichthesmallestpos

6、t-constructionsetdementonthesurfaceofthewidenedsubgrademovestothenewshoulderfromthecenterofoldsubgrade，resultinginnegativesloperatio．Keywords：roadengineering：roadwidening；newfillonoldsubgrade；deformationbehavior；consolidationrate；FEM0引言随着我国经济的快速发展，现有双向4车道为主的高速公路通车能力远不能适应交通量日益增长和社会发展的要求，对原

7、有高速公路进行拓宽改建是有效的解决方法。高速公路拓宽工程应按新老路基差异沉降控制设计，较之新建公路设计更为复杂，目前尚无专门的设计规范可循。章定文等¨1和沈国印心1利用有限元法研究了新路基施工工艺、老路基削坡和台阶开挖方式对老路堤沉降和地基变形的影响。范红英等口1基于有限元法，对单、双侧拓宽方式下的公路拓宽工程沉降特性进行了分析比较。国内一些学者M。81对高速公路拓宽工程新老路基相互作用机理、沉降与差异沉降特性进行了数值模拟和收稿日期：2012—08—22基金项目：广东省交通科技资助项目(201102021)作者简介：杨涛(1