舊路基拓寬改建沉降開(kāi)裂機(jī)理及強(qiáng)夯工藝研究.pdf

1、山東大學(xué)博士學(xué)位論文舊路基拓寬改建沉降開(kāi)裂機(jī)理及強(qiáng)夯工藝研究姓名：呂國(guó)仁申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：工程力學(xué)指導(dǎo)教師：唐春安20081020日路基拓寬改建沉降開(kāi)裂機(jī)理及強(qiáng)夯工藝研究理進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)路基縱向開(kāi)裂易發(fā)生在新舊路基拼接處。新填筑路堤越高，其穩(wěn)定性越差，產(chǎn)生的不均勻沉降越嚴(yán)重，隨著新路基沉降滑移的不斷增加，路基路面產(chǎn)生的附加彎拉應(yīng)力和附加剪切應(yīng)力越大，附加應(yīng)力過(guò)大的直接后果就會(huì)導(dǎo)致基層產(chǎn)生縱向開(kāi)裂，基層的裂縫進(jìn)而反射到瀝青面層引起

2、面層縱向開(kāi)裂。4)對(duì)舊路利用中地基路基強(qiáng)夯工藝關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行研究。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)水壓力、超靜孔隙水壓力和動(dòng)土壓力試驗(yàn)與分析，對(duì)地基強(qiáng)夯最優(yōu)夯擊能，兩遍夯實(shí)之間的時(shí)間間隔等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了研究，分析了路堤強(qiáng)夯相對(duì)于一般地基強(qiáng)夯的不同之處。用動(dòng)態(tài)有限差分法對(duì)夯錘與路堤的相互作用過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬，分析了土體在夯錘作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。運(yùn)用量綱分析和數(shù)值分析等方法，對(duì)路堤強(qiáng)夯最優(yōu)單擊夯擊能、最優(yōu)夯擊次數(shù)、有效深度加固系數(shù)的確定進(jìn)行了研究。給出了考慮地質(zhì)

3、條件和各種強(qiáng)夯參數(shù)的有效深度加固系數(shù)的計(jì)算公式。通過(guò)路面彎沉計(jì)算，論證了強(qiáng)夯在舊路利用中的有效性，以及80cm均勻路床區(qū)起到的支撐層和緩沖層的作用。5)對(duì)威乳高速公路路堤加寬試驗(yàn)段實(shí)施了兩種方案的強(qiáng)夯試驗(yàn)：第一種為松鋪填筑新路堤與舊路，齊平后一起強(qiáng)夯；第二種為分層碾壓填筑新路堤，新舊路堤齊平后，對(duì)拼接處進(jìn)行強(qiáng)夯。研究了舊路堤利用中的強(qiáng)夯工藝。提出了強(qiáng)夯質(zhì)量采用壓實(shí)度與貫入度控制和相應(yīng)的檢測(cè)方法，給出了與以往用固定的貫入度作為止夯標(biāo)準(zhǔn)不同

4、的路堤止夯標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式。夯后進(jìn)行了壓實(shí)度測(cè)試、回彈、彎沉試驗(yàn)及沉降觀測(cè)，結(jié)果證明兩種強(qiáng)夯方案都能滿(mǎn)足道路設(shè)計(jì)要求，但從成本和工期這兩個(gè)方面來(lái)看，方案一優(yōu)于方案二。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，給出了強(qiáng)夯施工工藝要點(diǎn)。6)針對(duì)強(qiáng)夯施工振動(dòng)對(duì)周?chē)h(huán)境的影響引起糾紛和延誤工期等問(wèn)題，對(duì)強(qiáng)夯振動(dòng)對(duì)建筑物的危害和對(duì)人員的影響進(jìn)行了研究，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，用快速傅立葉變換對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了頻譜分析，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)夯振動(dòng)主頻，與大多數(shù)建筑物的主頻非常接近，而且豎向振動(dòng)