【博士】舊路加寬的路面結(jié)構(gòu)分析與路基處治技術(shù)研究【2004】

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內(nèi)容簡介

　　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：同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院　　學(xué)位年度： 2004年　　舊路加寬改造可利用有限的建設(shè)資金提高既有道路的等級，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，舊路加寬改造工程越來越多。舊路加寬改造后，由于新舊路基在土質(zhì)、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和固結(jié)時間等方面的差異，必將在新舊路基間產(chǎn)生沉降與變形以及剛度的差異，此種差異是導(dǎo)致路面沿縱向開裂等結(jié)構(gòu)性損壞的最直接、最重要的原因之一。因此，舊路加寬綜合處治技術(shù)的關(guān)鍵是：一方面在設(shè)計和施工時采取有效的處治措施來減小這種差異；另一方面通過路面結(jié)構(gòu)層的優(yōu)化設(shè)計來改善層底產(chǎn)生脫空時路面結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，以保證路面結(jié)構(gòu)在使用期間不會因新舊路基間的這種差異而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性的破壞。．　　路基經(jīng)加寬改造后，新舊路基間沉降與變形的差異是必然存在的，運(yùn)用相關(guān)的分析理論與計算方法可對新舊路基間的沉降與變形差異的大小和分布形態(tài)進(jìn)行研究。對于產(chǎn)生層底脫空的路面結(jié)構(gòu)，可采用彈性半空間地基的三維應(yīng)力分析方法進(jìn)行分析。三維應(yīng)力分析方法可考慮半空間體上下結(jié)構(gòu)層之間既非完全連續(xù)，又非完全光滑的接觸狀態(tài)，且可較好地運(yùn)用彈性薄膜單元來模擬分析土工合成材料的加筋作用?！　』趯拥酌摽盏穆访娼Y(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明：當(dāng)層底脫空深度大于2．0鋤的臨界值時，脫空深度的變化對結(jié)構(gòu)受力的影響甚微；而脫空范圍的變化對路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響非常明顯，脫空范圍越大結(jié)構(gòu)受力越不利。路面表面變形和基層層底拉應(yīng)力是結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析的主要指標(biāo)，而以基層層底拉應(yīng)力作為舊路加寬路面設(shè)計的控制指標(biāo)更為合適，由此而計算得加寬路基層底脫空范圍的臨界值為2．Om。通過結(jié)構(gòu)層參數(shù)變化對路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)的敏感性分析，發(fā)現(xiàn)基層厚度是最主要的影響岡素?！　∈覂?nèi)模型試驗和現(xiàn)場試驗路的測試分析結(jié)果表明，土工合成材料加筋可提高路基的回彈模量，減小路基的不均勻變形，從而可有效地擴(kuò)散上覆荷載的傳遞，阻止和延緩路面的破壞?！　≡谑覂?nèi)外試驗研究成果的基礎(chǔ)上，提出了加寬路基處治的最佳方案——在二灰、粉煤灰等輕質(zhì)材料路堤中加鋪土工合成材料加筋的綜合處治措施?！　?

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