公路拓宽工程新老路堤相互作用影响分析

图 ３ 拓 宽 宽 度 与路 面沉 降 的关 系
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从图 ２中得知 ， 新路堤宽度的增加 引起路堤 表面的沉 降逐渐
增大。图中还表明沉降的最大值 点有 向外侧移动的趋势 。 图 ３为拓宽后 ， 面沉降变形 曲线 ， 图中可 以明显的看 出 路 从 在新老路交接处存 在一定 的差异沉降 ， 主要原因为新老路堤 固结 度存在差异。
底面固定约束 ， 地基宽度 外侧水 平向约束 ； ） ３ 认为老 路堤下 的地 基固结变形均已完成 ；） ４ 地基 和路 堤中的初始应力场 由地 基土和
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图 ４ 拓 宽 宽 度 与 差异 沉 降的 影 响
老路堤土的 自重形成 ， 并将 初始位移 回位 归零 ； ） 堤和路堤 加 ５路
１来自百度文库数值模 型
选取某公路拓宽 软土地基 及加 固工程为模 拟对象 。计 算模 型尺寸建立如 图 １ 所示 。根据工程勘察报 告及 土工实验结果 ， 模
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拟段的地基土层分布如表 １ 所示 。老路堤 由于已经使用多年 ， 认
收稿 日期 ：０ ００ ．３ ２ １－２２ －
作者简介 ： 陆峥蝾 （９ ９ ）男 ， １ ６ ． ， 高级工程师 ， 国家注册咨询（ 投资） 工程师 ， 上海林 同炎李 国豪土建工程咨询有限公司 ， 上海
公 路 拓 宽工 程新 老 路 堤相 互作 用 影 响分 析
陆 峥 嵘
摘 要： 以某公路 拓宽工程为研 究对象， 基于一定假设条件 的前提下 ， 运用 有限差分 软件分析研 究 了不同拓 宽宽度情况 对路堤变形的影响， 出随着拓宽宽度 的增加 ， 得 差异沉 降的变化趋 于稳定。
关键词 ： 公路 ， 拓宽 ， 路堤， 有限差分 ， 不均匀沉降
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图 １ 计 算模型 （ 单位 ： ｍ）
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模拟计算中 ， 不考虑 地下水 渗流 固结 ， 并且 在路堤 表面施加 １ Ｐ 的均布荷载来模拟路 面材料荷 载和 车辆行进 荷载。进行 ８ｋ ａ
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分析时 ， 型符合 以下假定 ： ） 堤和路 堤土 体均采 用 Ｍｏ ｒ 本模 １路 ｈ－ Ｃ ｕｏ ｂ弹塑性本构模型 （ ｏｌ ｍ 参数如 表 １所示 ）２ 边 界条件 为地基 ；）
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宽段 与老路之间发生差异沉 降的根本所在 ， 也使得新老路 堤的沉 降变形特性存在较 大的差异 ， 使路面 出现裂缝 、 损 、 破 高差 、 车 行
不舒适等现象 。
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图 ２ 拓 宽 宽 度 与路 堤 沉 降 的 关 系
距 中心线距离／ ｍ
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中图分类 号： ４ ６ １ Ｕ １ ．２ 文献标识码 ： Ａ
０ 引言
沉降规律 ， 并研究在不 同情 况下新 老路堤 的差异沉 降 ， 本文 约定
以下 同） 。 老路从建设到运营 ， 再到 拓宽 ， 往 已经 过几年甚 至十几 年 路堤中心线处与路肩处沉降差为差异沉 降（ 往 的时问。在建设期 间， 老路路 堤的初始沉 降就 已经结束 ； 在运 营 ２ 计 算结果 分析 期间， 在老路及 车辆荷载 的长期作用下 ， 地基 已趋 于稳定 。对拓 本文选取不 同的拓宽宽度 ， 考察不同拓宽宽度对路堤变形 的 宽段 ， 从建设到运营期 间， 初始沉降 、 固结沉降及次 固结沉降都将 影 响， 分别选取 了 １ １ ２ ０ｍ，５ｍ，０ｍ三种情况进行 了计算。 要发生 ； 中， 其 初始 沉降可以在建 设期 间完成 ， 固结沉降与次 固 但 距道路 中心线距 离／ ｍ 结沉降是一个长期 的过程 ， 运营期 间将会继续 发生 ， 在 这也是 拓
图 ４ 在不 同拓宽 宽度 的情况 下 ， 老路 堤差异 沉降 的 曲 是 新
固 区 内土 体 认 为是 均 质 各 向同 性 弹 塑 性 体 ； ） 次 模 拟 暂 不 考 虑 线 ， 知 随着 拓 宽 宽 度 增 加 ， 异 沉 降 显 著 的 增 加 ， 据 不 同拓 宽 ６本 可 差 根 老路对地基的影 响， 仍按均一土层分布进行计算 。 宽度与差异沉降的对应关 系 ， 对上述点 进行拟 合 ， 出 以下对 数 得 通过计 算路 堤内的沉 降 ， 研究拓宽改建后新老路堤 的不均匀 关 系 式 ：
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第３ ６卷 第 １ ８期 ２０ １０年 ６ 月
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＩ
山 西 建 筑
Ｖｌ． ６ Ｎｏ．８ ０ ３ １ １
Ｊｎ ２ １ ｕ ． ００
文 章编 号 ：０９６ ２ （０ ０ １—２ ４０ １０ －８５ ２ １ ）８０ ５ － ２
为其 已完成 固结 ， 拓宽部 分①． 新 长度 １ Ｉ与原 有路 堤高度 一 ０Ｉ ， Ｔ 致， 同为 ５ｒ。 ｌ ｆ
表 １ 土体参数
土 层 ①． １ 厚度／ ｍ 重 度 ／ ｇ Ｉ ｋ・Ｉ Ｔ １ ０ ２ １ 模 量 ／ ａ 摩 擦 角 ／ 。 粘 聚力 ／Ｐ ＭＰ （） ｋａ ３０ ０ ３ ８ １ｏ ９