浙北地区高速公路低路堤设计关键技术研究

作     者：彭巨为 

作者单位：中南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐林荣

授予年度：2008年

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：低路堤 现场调研 交通荷载 石灰改良土 设计方法 

摘      要：在软土地区高速公路中采用低路堤设计方案中,交通荷载会对路基的变形和应力产生较大的影响,目前国内外对此进行的研究尚少,针对这一现状,本文以浙北地区低路堤设计关键技术的研究为目标,开展了大量的现场调研工作,应用有限元方法开展了交通荷载对低路堤路基的影响分析,对低路堤软基处理方法进行了现场试验段的研究,并对降低路堤高度的设计方法进行了初步探讨,获取主要结论如下: (1)通过对浙北地区已(在)建的5条高速公路为期一个月的现场调研,获取了浙北地区高速公路路面设计、填料设计、路基、路面排水设计、地基处理设计、沉降等资料;并了解了浙北地区高速公路路堤高度现状、存在的问题以及影响路堤高度的因素;(2)分析了交通荷载的动力特性,用半波正弦模型对交通荷载进行了模拟;针对岩土材料的弹塑性特性,建立了动力弹塑性有限元运动方程,并对其进行了求解;(3)对不同路堤高度、不同荷载、不同路面基层刚度等工况下的路基响应进行了数值计算,得出了高速公路低路堤在交通荷载作用下,动位移及不同深度范围内动应力的变化规律。 (4)采用石灰改良土方案对路基工作区内的软土地基进行了处理,试验结果表明,通过掺灰6%的灰土改良,可以有效提高软土强度(回弹模量提高6～7倍)和水稳性;通过方案的现场实施,确定了相应的施工工艺和施工控制指标。 (5)对降低路堤高度的设计方法进行了初步探讨,提出了低路堤的设计原则、设计流程及可采用的具体设计方法。