豫东黄泛区粉沙土路基拓宽差异沉降控制技术研究

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从满足交通量日益增长、提高服务水平、长远经济发展和交通要求的角度出发,全国高速公路进行改扩建将是今后公路建设的主旋律。粉沙土在全国有大量的分布,且在这些地区已有一些道路不能满足交通量的需求,针对粉沙土性质、粉沙土道路的拓宽的性能,差异沉降控制技术进行研究是十分必要的。   本文首先结合国内粉沙土分布、主要特点,重点对黄泛地区粉沙土的物理特性、化学特性、力学特性进行了实验研究;其次通过有限元分析,探索了引起差异沉降的因素和控制差异沉降的方法;最后结合室内三个粉沙土路基拓宽模型,且在新旧路基结合处削坡、开挖台阶,铺土工格栅进行了室内实验研究,得到了若干成果。   粉沙土方面:总结了国内粉沙土的各项特性,实验表明,黄泛地区地区的粉沙土粒径主要分布在0.074~1mm之间,塑性指数在5.4左右,毛细水上升高度在109cm左右,SiO2、Al2O3、CaO约占总含量的90%以上,最佳含水率为10.2%,最大干密度为1.93g/cm3,粉沙土均为中、低压缩性土,内摩擦角为13°左右,其粘聚力很小。   粉沙土路基拓宽方面:有限元软件分析和室内实验表明,随单、双侧拓宽宽度的增加,路基顶面的最大差异沉降值越大,双侧加宽比单侧加宽差异沉降较小,双侧加宽优势明显;路基高度越大,压缩模量越小,路基沉降、差异沉降值也越大;路基顶面的沉降、最大差异沉降随新路基和旧路基模量的增加而减小;路基顶面的沉降随削坡坡度增加而减小,而最大差异沉降值逐渐增大;路基顶面的沉降、最大差异沉降值随台阶开挖宽度的增加而减小;路基顶面的沉降随开挖高度的增加而增大,而最大差异沉降值先增加后减小;湿软地基经过碎石桩处理后,路基顶面的沉降、最大差异沉降随碎石桩长度、模量、桩间土模量、土的粘聚力的增加而减小;湿软地基经过粉喷桩处理后,路基顶面的沉降、最大差异沉降随粉喷桩长度、模量、桩间土模量、土的粘聚力的增加而减小,与碎石桩相比,粉喷桩处理效果较好;土工格栅的铺设可以从一定程度上减少新路基的侧向位移,且铺设于基底和基顶时效果最好,土工格栅铺于越下层,则新旧路基差异沉降越小。
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