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填挖交界路基差异沉降处治技术研究

作　者: 郝伟
导　师: 王选仓
学　校: 长安大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 填挖交界差异沉降土工格栅离心模型试验冲击压实沉降计算
分类号: U416.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 112次
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内容摘要

随着我国高速公路建设的迅速发展,高速公路建设逐渐由我国东部地区向中西部发展。我国是一个多山的国家,在山区修建高速公路,不可避免的遇到填挖交界路基,如果处治不当,则会出现各种路基路面病害。目前我国对于填挖交界路基的整体设计指标和理论研究还不够深入,严重制约着工程质量和建后的长期使用性能。本文在调查和收集国内外有关资料的基础上,以河南宛坪高速公路的工程建设为依托,通过现场调研和室内室外试验,提出了用土工格栅处治填挖交界路基差异沉降的设计思路和施工措施,主要做了以下四个方面的工作:1)研究了填挖交界路基的特点,总结其差异沉降的表现形式,分析其原因,并给出了计算填挖交界路基差异沉降的方法;2)分析冲击压路机的工作原理,通过冲击压实现场试验,测试不同的冲击碾压遍数与路基压实度、表面沉降和土基回弹模量的关系,研究了通过冲击增强补压增加路基整体稳定性,从而减少了路基工后的差异沉降的施工关键技术;3)采用土工格栅处治填挖交界路基,分析了土工格栅铺设的竖向间距和在挖方段铺设的长度,通过现场修筑不同方案的试验段和沉降跟踪观测,研究在填挖交界路基中铺设不同层数的土工格栅对路基的差异沉降的影响,并研究了填挖交界路基的施工工艺和质量控制标准;4)通过室内土工离心模型试验,比较了土工格栅对于减少填挖交界路基差异沉降的效果,因而从另一个方面验证了3)中不同试验方案的优劣。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-18
  1.1 问题的提出及意义  10-12
  1.2 国内外研究概况  12-16
    1.2.1 填挖交界路基的概念及现行规范中的一些相关规定  12-14
    1.2.2 国内研究现状  14-15
    1.2.3 土工合成材料在公路工程的应用情况  15-16
  1.3 本课题的主要研究内容  16-18
第二章填挖交界路基差异沉降机理分析和计算  18-34
  2.1 填挖交界路基的特点  18
  2.2 填挖交界路基病害现象调查  18-20
  2.3 差异沉降的表现形式  20-22
    2.3.1 填方裂缝  20-21
    2.3.2 路面病害  21-22
    2.3.3 边坡失稳  22
  2.4 填挖交界路基产生差异沉降原因  22-26
    2.4.1 自身原因  22-24
    2.4.2 其它原因  24-26
  2.5 地基沉降计算  26-30
    2.5.1 地基沉降的组成  26-27
    2.5.2 分层总和法计算地基沉降量  27-29
    2.5.3 弹性理论法计算地基沉降  29
    2.5.4 规范法计算地基沉降  29-30
  2.6 填挖交界路基差异沉降分析与计算原理  30-32
    2.6.1 计算原理  30-32
    2.6.2 填挖交界路基差异沉降计算  32
  2.7 本章小结  32-34
第三章宛坪高速公路概况及填挖交界路基调查分析  34-44
  3.1 工程概况  34-39
  3.2 典型断面的选取及土性参数  39-42
    3.2.1 选取原则  39
    3.2.2 沿线地形地貌调查研究  39-40
    3.2.3 典型研究断面的选择  40-42
  3.3 差异沉降分级  42-44
第四章冲击增强补压减少路基工后沉降研究  44-66
  4.1 概述  44-45
  4.2 冲击压路机工作原理和适用性  45-48
    4.2.1 工作原理  45-47
    4.2.2 适用范围  47
    4.2.3 适用条件  47-48
  4.3 压实度标准  48-49
  4.4 冲击压实技术在国内其他公路上的使用情况  49-50
  4.5 冲击压实试验方案  50-54
    4.5.1 试验段和观测断面的选取  51
    4.5.2 试验内容  51-52
    4.5.3 试验方案  52-53
    4.5.4 试验过程  53-54
  4.6 宛坪高速公路冲击压实试验段实验结果与分析  54-65
    4.6.1 冲击碾压遍数与沉降关系分析  54-57
    4.6.2 冲击压实遍数与压实度关系分析  57-61
    4.6.3 冲击压实遍数和土基回弹模量关系分析  61-62
    4.6.4 冲击压路机行驶速度对冲击碾压的影响分析  62-64
    4.6.5 结论与建议  64-65
  4.7 本章小结  65-66
第五章土工格栅处治填挖交界路基不均匀沉降试验研究  66-96
  5.1 概述  66-71
    5.1.1 土工格栅概况  66
    5.1.2 土工格栅的分类  66-68
    5.1.3 土工格栅的特性  68-69
    5.1.4 土工格栅加筋机理  69-70
    5.1.5 土工格栅的功能  70-71
  5.2 土工合成材料在填挖交界路基中的应用情况  71-72
  5.3 填挖交界土工格栅铺设竖向间距和挖方段铺设长度的分析  72-76
    5.3.1 分析模型的建立  73-74
    5.3.2 格栅竖向间距的路面竖向位移响应  74-75
    5.3.3 挖方段格栅铺设长度对不均匀沉降的影响  75-76
  5.4 原设计施工方案及分析  76-79
    5.4.1 横向半填半挖路段设计施工方案  76
    5.4.2 纵向填挖交界路基设计施工方案  76-79
  5.5 土工格栅处治填挖交界路基试验段方案  79-85
    5.5.1 试验段概况  79-80
    5.5.2 试验段分段  80
    5.5.3 土工格栅布设方案  80-82
    5.5.4 沉降板的埋设  82-84
    5.5.5 观测频率  84
    5.5.6 水准点的设置  84
    5.5.7 其他注意事项  84-85
  5.6 沉降观测结果与分析  85-91
    5.6.1 沉降观测结果  85-89
    5.6.2 结果分析  89-90
    5.6.3 结论  90-91
  5.7 推荐现场施工工艺  91-94
    5.7.1 填挖交界路基施工工艺  91-92
    5.7.2 冲击增强补压施工工艺  92-93
    5.7.3 土工格栅铺设施工工艺  93-94
  5.8 本章小结  94-96
第六章土工格栅处治填挖交界路基离心模型试验研究  96-114
  6.1 概述  96-103
    6.1.1 土工离心模型试验的意义  96
    6.1.2 土工离心模型试验技术的发展  96-98
    6.1.3 土工离心试验模型原理  98-101
    6.1.4 离心模型试验的误差分析  101-103
  6.2 试验设备  103-105
  6.3 试验方案  105-107
    6.3.1 试验目的  105-106
    6.3.2 试验方案  106-107
    6.3.3 试验数据观测  107
  6.4 模型制作和土工格栅模拟  107-109
    6.4.1 试验模型的制作  107-109
    6.4.2 土工格栅的模拟  109
  6.5 试验基本流程  109-110
  6.6 试验结果与分析  110-113
  6.7 本章小结  113-114
结论  114-116
参考文献  116-119
攻读硕士学位期间取得的研究成果  119-120
致谢  120

填挖交界路基差异沉降处治技术研究

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