[博士]軟土地基高速公路路面結(jié)構(gòu)組合研究

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　　[博士]軟土地基高速公路路面結(jié)構(gòu)組合研究　　學(xué)科專業(yè):道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：東南大學(xué)　　學(xué)位年度：2006　　我國沿海地區(qū)及部分內(nèi)陸城市廣泛分布著深厚軟土，隨著高速公路建設(shè)的進(jìn)一步推進(jìn)，很多高速公路不得不修建在軟土地基上。路面結(jié)構(gòu)大部分采用了常規(guī)的半剛性基層結(jié)構(gòu)組合和設(shè)計(jì)方法，但由于軟土地基的沉降不均勻性和半剛性基層結(jié)構(gòu)的特殊性，現(xiàn)有的半剛性基層瀝青路面不能很好適應(yīng)軟土地基的不均勻沉降，產(chǎn)生了一定程度的早期破壞.因此，有必要研究軟土地基上路面結(jié)構(gòu)組合?！　? 論文首先結(jié)合淮鹽高速公路軟土地基深厚的特點(diǎn)，在進(jìn)行初步工后沉降分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)確定了幾種不同結(jié)構(gòu)組合的路面結(jié)構(gòu)，并選擇典型路段修筑了試驗(yàn)段，為后期結(jié)構(gòu)適應(yīng)性分析和對比研究奠定了基礎(chǔ)?！　? 然后論文基于sxo}的流固禍合理論，應(yīng)用asAQus有限元軟件對不同路面結(jié)構(gòu)在均勻成層地基和軟弱不均地基上的沉降特性進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，為了減小路基的不均勻沉降量，增加下基層模量比增加其厚度更有效;分析了各種不均勻沉降量下不同路面結(jié)構(gòu)的附加應(yīng)力，驗(yàn)證了對相同差異沉降設(shè)級配碎石夾層的路面結(jié)構(gòu)較半剛性基層結(jié)構(gòu)更能適應(yīng)軟基的不均勻沉降;采用斷裂力學(xué)理論分析了級配碎石層防止差異沉降縫的效果;采用灰色關(guān)聯(lián)決策分析方法，分析了不同路面結(jié)構(gòu)對不同深厚軟土地基的適應(yīng)性，結(jié)果表明在不同深厚的軟土地基上可優(yōu)先采用夾層結(jié)構(gòu)?！　? 通過對典型軟土地基路段試驗(yàn)路沉降、應(yīng)變的觀測與分析，驗(yàn)證了路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)的合理性;對比分析了真空一堆載聯(lián)合預(yù)壓、粉噴樁和土工格柵等不同軟基處理方式的加固效果，為沉降指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)研究提供了依據(jù);通過對試驗(yàn)路現(xiàn)場的裂縫觀測，驗(yàn)證了級配碎石夾層防止裂縫的效果.　　為了從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面比較優(yōu)選路面結(jié)構(gòu)組合，論文結(jié)合地基處理費(fèi)用，依據(jù)現(xiàn)有的相關(guān)模型，進(jìn)行了不同路面結(jié)構(gòu)在整個(gè)設(shè)計(jì)期內(nèi)的不同路面結(jié)構(gòu)組合的全壽命周期費(fèi)用分析.分析表明，夾層結(jié)構(gòu)雖然初期投資大，但在路面運(yùn)營期間可提供良好的使用性能，其最終壽命周期費(fèi)用低于常規(guī)的半剛性基層結(jié)構(gòu).在以上分析的基礎(chǔ)上，推薦了適應(yīng)于軟土地基的路面結(jié)構(gòu)組合?！　? 最后論文根據(jù)路面橫坡、縱坡和平整度探討了路面的功能性要求:分析了路基不均勻沉降引起的路面結(jié)構(gòu)層中的附加應(yīng)力，得出了不同路面結(jié)構(gòu)所容許的不均勻沉降量，提出了軟土地基上不同路面結(jié)構(gòu)的工后不均勻沉降控制標(biāo)準(zhǔn).　　木文的研究成果可為軟土地基上路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)測提供一定的參考價(jià)值。

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