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山区高速公路沉降分级处治措施与质量控制标准研究

作　者: 王玉清
导　师: 王选仓
学　校: 长安大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 高速公路差异沉降分级处治质量控制有限元法
分类号: U416.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在山岭重丘区修建高速公路时,路基形式主要为高填方路基和深挖路堑,且桥涵构造物较多,因此,路基差异沉降处治和高填方路堤施工质量控制是山区高速公路路基施工过程中的重要环节。对于高填方路基沉降处治措施的选取,以往基本以经验法为主,缺乏理论依据。目前用于高填石路基压实质量的控制方法较多,各种控制方法均有其局限性,控制标准不统一,施工质量控制过程中无章可循。针对上述问题,本文以河北省保定市在建的保定-阜平高速公路工程为依托,对山区高速公路差异沉降分级处治措施和施工质量控制技术进行研究。通过对国内外高速公路差异沉降控制措施的调查与分析,得出了各种路基沉降处治方法的适用范围及其使用效果,并对保阜高速公路全线路基高度、构造物数量、工程地质分区等内容进行具体分析,提出了保阜高速公路全线路基差异沉降主要控制路段：高路堤处、构造物处、填挖结合处。采用有限元计算与生长曲线模型相结合的方法建立路基沉降量预估模型,以施工期路基沉降计算值为依据,对试验段典型断面路基工后沉降进行预估。根据不同的地基土性质、地基压缩层厚度、路基高度、路基填料对路基差异沉降进行分级,对于不同级别的差异沉降采取相应的处治措施,将最终的差异沉降控制在预定目标范围内。针对高填方路基特点,系统全面地分析了目前路基施工过程中出现质量问题的原因,并结合现场试验,对影响路基施工质量的压实度、密度、孔隙率、沉降率等因素进行了深入研究,确定了高填方路基及填石路基施工质量控制标准,为山区高速公路路基工程施工质量控制提供参考依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-15
  1.1 问题的提出及研究的意义  10
  1.2 国内外研究现状分析与评价  10-13
    1.2.1 国外研究现状  10-12
    1.2.2 国内研究现状  12-13
    1.2.3 国内外研究现状分析  13
  1.3 本文研究的主要内容及技术路线  13-15
    1.3.1 研究的主要内容  13-14
    1.3.2 研究的技术路线  14-15
第二章高速公路差异沉降控制措施调查与分析  15-27
  2.1 国内外山区高速公路差异沉降控制措施调查分析  15-19
  2.2 河北省山区高速公路差异沉降控制措施调查分析  19-23
    2.2.1 软基沉降病害处治措施  19
    2.2.2 冲击压实处治路基沉降  19-21
    2.2.3 灌浆法及碎石桩处理路基沉降  21
    2.3.4 路基沉降综合处治  21-22
    2.2.5 河北省高速公路路基差异沉降控制现状分析  22-23
  2.3 保阜高速公路现场调查和存在问题分析  23-26
    2.3.1 保阜高速公路路基资料分析  23-24
    2.3.2 保阜高速公路全线工程地质分区  24
    2.3.3 保阜高速公路路基工程地质评价  24-25
    2.3.4 保阜高速路基沉降主要控制路段  25-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章保阜高速公路试验段路基沉降观测与预估  27-39
  3.1 试验段施工期地基沉降观测  27-30
    3.1.1 沉降观测目的及观测内容  27
    3.1.2 沉降观测位置  27-29
    3.1.3 沉降观测方法及数据收集  29-30
  3.2 试验段施工期地基沉降计算  30-33
    3.2.1 地基沉降常用计算方法  30-31
    3.2.2 路基沉降有限元计算方法  31
    3.2.3 断面K51+170施工期地基沉降计算及观测结果  31-33
  3.3 试验段路基工后沉降预估  33-36
    3.3.1 路基工后沉降预估方法  33-34
    3.3.2 生长曲线法预估路基工后沉降  34-35
    3.3.3 断面K51+170处工后沉降预估  35-36
  3.4 保阜高速公路全线路基总沉降预估  36-38
  3.5 本章小结  38-39
第四章路基差异沉降分级处治措施  39-55
  4.1 基于施工控制的路基差异沉降分级  40-42
    4.1.1 保阜高速公路地基土质分类  40-41
    4.1.2 保阜高速公路路堤填料分类  41
    4.1.3 路基差异沉降分级  41-42
  4.2 "轻"、"低"级别差异沉降处治措施  42-47
    4.2.1 冲击压实处治路基差异沉降方案  42-43
    4.2.2 强夯法处治路基差异沉降  43-45
    4.2.3 换填法处治路基差异沉降  45-46
    4.2.4 各方案效果分析  46-47
  4.3 "中"级别差异沉降处治措施  47-50
    4.3.1 土工格栅+换填砂垫层处治路基差异沉降  47
    4.3.2 土工格栅+强夯处治路基差异沉降  47-48
    4.3.3 强夯置换法处治路基差异沉降  48-50
    4.3.4 各方案效果分析  50
  4.4 "高"级别差异沉降处治措施  50-54
    4.4.1 土工格栅+粉喷桩处治路基差异沉降  50-51
    4.4.2 EPS+冲击压实处治路基差异沉降  51-52
    4.4.3 强夯置换+土工格栅处治路基差异沉降  52-53
    4.4.4 各方案效果分析  53-54
  4.5 本章小结  54-55
第五章高填方路基施工质量控制标准研究  55-69
  5.1 高填方路基施工质量问题及原因分析  56-58
    5.1.1 路基填料不符合要求  56
    5.1.2 路堤出现较大沉降  56
    5.1.3 路堤密实度差  56-57
    5.1.4 路基纵向及横向裂缝  57
    5.1.5 桥涵台背差异沉降  57-58
  5.2 填土路基压实度质量控制标准  58-62
    5.2.1 路基压实度对工后沉降影响分析  58-59
    5.2.2 填土路基压实度施工控制标准  59-60
    5.2.3 填土路基压实施工质量控制措施  60-62
  5.3 填石路基压实质量控制标准  62-67
    5.3.1 填石路基压实质量检测方法  62-63
    5.3.2 填石路基施工质量控制标准  63-66
    5.3.3 填石路基施工质量控制措施  66-67
  5.4 本章小结  67-69
第六章试验路铺筑与沉降处治效果观测  69-80
  6.1 试验路概况  69-71
    6.1.1 保阜高速公路概况  69
    6.1.2 试验段选择  69-70
    6.1.3 试验段工程地质概况  70-71
    6.1.4 试验段原设计方案分析  71
  6.2 试验路铺筑方案  71-74
    6.2.1 强夯实施方案  71-73
    6.2.2 填挖交界处格栅铺筑方案  73
    6.2.3 通道处格栅铺筑方案  73-74
  6.3 试验路实施效果分析  74-80
    6.3.1 强夯实施效果分析  74-76
    6.3.2 土工格栅实施效果分析  76-80
主要研究结论  80-82
参考文献  82-83
致谢  83

山区高速公路沉降分级处治措施与质量控制标准研究

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