城市道路新老路基路面结合处差异沉降处治技术研究
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摘要
对城市道路进行改扩建是提高城市通行能力的有效措施,不仅能够有效解决当前投入的困难,又能快速满足日益增长的交通需求。本文针对城市道路改扩建工程中遇到的新老路基路面结合处会是道路薄弱路段的情况,根据实地调查提出了新老路基路面结合处常见病害及其机理分析,表明不均匀差异沉降是造成结合处病害的主要原因。并对城市道路改扩建工程结合处问题分别从地基、路基、路面三个层面进行减少差异沉降的处治技术研究,其中最主要的问题就是结合处新老路基之间的衔接。最后利用ANSYS有限元软件分析,对于新老路基路面结合处开挖台阶后铺设土工格栅用于减少差异沉降的方法,确实能够起到有效减少结合处差异沉降的作用,根据土工格栅的不同铺设情况,减少差异沉降的效果也随之改变。
The rebuilding and extension of urban roads is an effective measure to improve urban traffic capacity. It could not only solve the investment difficulty effectively, but also meet the increasingly traffic demand. This paper is focusing on the weak junction in the new and old road base and road surface of urban road rebuilding and extension. According to field survey, the common disease of the junction in the new and old road base and road surface is investigated and its mechanism is analyzed, showing that the surface uneven settlement is the main reason that causes junction disease. The treatment technique of differential settlement for junction problem in the rebuilding and extension of unban roads is studied from three levels, i.e. foundation, road base and road surface. The main problem is the connection between the interface of new and old road base. Finally, the finite element analysis software ANSYS is applied, getting the result that the way of excavating step and laying geogrid in junction of the new and old road base and road surface to reduce the differential settlement could indeed play an effective role in reducing the differential settlement in junction. The effect of reducing the differential settlement changes according to the different way of laying the geogrid.
The rebuilding and extension of urban roads is an effective measure to improve urban traffic capacity. It could not only solve the investment difficulty effectively, but also meet the increasingly traffic demand. This paper is focusing on the weak junction in the new and old road base and road surface of urban road rebuilding and extension. According to field survey, the common disease of the junction in the new and old road base and road surface is investigated and its mechanism is analyzed, showing that the surface uneven settlement is the main reason that causes junction disease. The treatment technique of differential settlement for junction problem in the rebuilding and extension of unban roads is studied from three levels, i.e. foundation, road base and road surface. The main problem is the connection between the interface of new and old road base. Finally, the finite element analysis software ANSYS is applied, getting the result that the way of excavating step and laying geogrid in junction of the new and old road base and road surface to reduce the differential settlement could indeed play an effective role in reducing the differential settlement in junction. The effect of reducing the differential settlement changes according to the different way of laying the geogrid.
引文
[1]文英.城市道路拓宽改造的研究与实践[D].南京理工大学工程硕士论文,2008.
[2]马晓晖.拓建公路新-老拼接路面结构的力学响应分析[D],同济大学硕士论文,2008.
[3] Richard J.Deschamps,Christopher S.Hynes,Philippe Bourdeau,Embankment widening design guidelines and construcion procedures,Research Project Final Report:Purdue University,1999.
[4] Steven Bartlett. Instrumentation and Construction Performance Monitoring for the I-15 Reconstruction Project, Salt Lake City, Utah. TRB.ID:01-3394.
[5]蔡思捷译.软土地基处理技术指南.日本道路协会.1989.
[6] A.N.G..Van Meurs, A.Van Den Berg, et Embankment Widening with the Gap method[J].Rotterdam:Geotechnical Engineering for Transportation Infrastructure, 1999:1133-1138.
[7] Beinbrech G..,Hillmann R.EPS in road construction-current situation in Germany [J].Geotextiles and Geomembranes,1997,(15):39-57.
[8] Thompsett D. J.,Walker A. Design and construction of expanded polystyrene embankments Practical design methods and used in the United Kingdom [J].Construction and Building Materials, 1995,9(6):403一411.
[9] Juha Forsman,Veli-Matti Uotinen,Synthetic reinforcement in the widening of A road embankment on soft ground ,Geotechnical engineering for transportation infrastructure,Balkema,Rotterdam,1999,1489-1496.
[10]徐柱杰.新老路基路面结合处治技术及机理研究[D].长沙理工大学硕士学位论文,2005.
[11]周志刚,郑健龙.老路拓宽设计方法的研究[J],长沙交通学院学报,1995,11(3):50-56.
[12]周志刚,郑健龙.旧路拓宽设计中的有限元分析[J],力学与实践,1995,17(5):18-20.
[13]周志刚,郑健龙,李强.土工格网处理填挖交界路基非均匀沉降的机理分析[J].岩土工程学报.2002,24(8):576-579.
[14]黎志光.高速公路加宽扩建工程新老路衔接的处理措施[J].广东公路交通.2001,2:9-10.
[15]余常俊.高速公路拓宽工程新老路基接合部施工技术[J].公路.2004,3:105-108.
[16]桂炎德.高速公路拓宽设计方法初探[J].公路.2004,7:59-64.
[17]孙四平,侯芸,郭忠印等.旧路加宽综合处治方案设计的几点考虑[J].华东公路.2002(50):7-10.
[18]嵇如龙等,软土地基上路堤拓宽处理技术研究[J].华东公路,2002(5):25-29.
[19]李锁平,龚成亮.土工格栅砂砾垫层在软弱地基路基加宽段的应用设计[J],公路.2001.11:20-23.
[20]胡汉兵等.软土地基新老路基搭接的岩土工程问题及处理对策[J].岩土力学.2004,11:321-324.
[21]贾宁等.杭甬高速公路拓宽工程理论分析及监测[J].岩土工程学报.2004,11:755-760.
[22]陈玉良,吕悦,张志宁.公路拓宽改建工程路面纵向开裂原因及防治[J].华东公路.2003,(1):38-41.
[23]廖荣辉.路基差异沉降引起的路表附加应力分析[J].广西交通科技.2003,28(6):69-70.
[24]苏超,徐泽中.高速公路拼接段地基处理设计分析方法与工程实践[J].工程地质学报.2000 (8):81-85.
[25]钱劲松等.老路拓宽差异沉降计算的研究[J].兰州铁道学院学报(自然科学版).2003,8:91-94.
[26]中华人民共和国交通部.公路路基设计规范(JTG D30-2004).北京:人民交通出版社.
[27]中华人民共和国交通部.公路路基施工技术规范(JTJ 033-9).北京:人民交通出版社.
[28]中华人民共和国交通部.公路养护技术规范(JTJ 073-96).北京:人民交通出版社.
[29]中华人民共和国交通部.公路沥青路面设计规范(JTJ 014-97).北京:人民交通出版社
[30]中华人民共和国交通部.公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002).北京:人民交通出版社.
[31]中华人民共和国交通部.公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTGD40-2002).北京:人民交通出版社.
[32]中华人民共和国建设部.城市道路设计规范(CJJ37-90).北京:人民交通出版社.
[33]胡寒松.城市道路施工中的路基压实[J].中外房地产导报,2009(02).
[34]郑克通.城市道路施工的质量控制及质量通病防治[J].中国高新技术企业,2008(12).
[35]王磊.浅析城市道路施工特点及注意事项[J].大众商务,2009(106):262-262.
[36]邓学钧.路基路面工程(公路与城市道路专业用)[M].北京:人民交通出版社,2000:5-8.
[37]黄琴龙,凌建明,唐伯明,蒙华.旧路拓宽工程的病害特征和机理[J]同济大学学报.2004,32(2):197-201.
[38]全伟.高速公路拼接段地基处理不同对策研究践[J].广东建材.2007 (10):23-25.
[39]王斌.高速公路拼接段沉降变形特性及地基处理对策研究[D],河海大学硕士论文,2004.
[40]龚晓南.复合地基理论及工程应用[M].北京:中国建筑工业出版设,2004.
[41]胡锋.新老路基结合部处治技术研究[D].长安大学硕士论文,2004.
[42]肖锋,潘万宝.新老路结合部的处治技术分析[J].公路工程与运输.2004(12) :53-55.
[43]公路土工合成材料应用技术规范(JTJ/T 019-98).北京:人民交通出版社.1999.
[44]土工合成材料工程应用手册(第一版).北京:中国建筑工业出版社.2000.
[45]马海燕.高速公路高填路基沉降、旧路拓宽差异沉降有限元分析与计算[D].西安建筑科技大学硕士论文,2007.
[46]李能.土工格栅的力学特性及应用范围[J].云南建材.2000(1):7-8.
[47]种锡庭,于志强.土工格室及其应用.中国港湾建设,2001(2):33-37.
[48]北京燕山石油化工股份有限公司树脂应用研究所.土工格室及其工程性能简介.2000.
[49]贾胜娟.土上格室处治半填半挖路基的有限元分析[D].河北工业大学硕士论文,2007.
[50]俞永华.路桥过渡段差异沉降处治技术研究[D].长安大学硕士论文,2005.
[51]屈战辉,杨晓华,谢永利.路桥过渡段柔性搭板的设计方法[J].中国公路学报.2007,20(1):19-23.
[52]谢先柱,张建仲.浅论高等级公路桥头跳车产生的原因及防治措施.内蒙古科技与经济,2006(24):171-173.
[53]丁良跃,陈强.玻璃纤维土工格栅加筋沥青路面结构分析[J].中国市政工程.2009(2):16-18.
[54]高群.玻璃纤维格栅加筋沥青路面应用技术研究[D].吉林大学硕士论文,2006.
[55]杨燕.加筋路基在重复车辆荷载作用下的变形性状研究[D].长沙理工大学硕士论文,2007.
[56]丁兆君.土工格栅在公路拓宽工程中的应用技术[J].石家庄铁道学院学报.2003,16:120-121.
[2]马晓晖.拓建公路新-老拼接路面结构的力学响应分析[D],同济大学硕士论文,2008.
[3] Richard J.Deschamps,Christopher S.Hynes,Philippe Bourdeau,Embankment widening design guidelines and construcion procedures,Research Project Final Report:Purdue University,1999.
[4] Steven Bartlett. Instrumentation and Construction Performance Monitoring for the I-15 Reconstruction Project, Salt Lake City, Utah. TRB.ID:01-3394.
[5]蔡思捷译.软土地基处理技术指南.日本道路协会.1989.
[6] A.N.G..Van Meurs, A.Van Den Berg, et Embankment Widening with the Gap method[J].Rotterdam:Geotechnical Engineering for Transportation Infrastructure, 1999:1133-1138.
[7] Beinbrech G..,Hillmann R.EPS in road construction-current situation in Germany [J].Geotextiles and Geomembranes,1997,(15):39-57.
[8] Thompsett D. J.,Walker A. Design and construction of expanded polystyrene embankments Practical design methods and used in the United Kingdom [J].Construction and Building Materials, 1995,9(6):403一411.
[9] Juha Forsman,Veli-Matti Uotinen,Synthetic reinforcement in the widening of A road embankment on soft ground ,Geotechnical engineering for transportation infrastructure,Balkema,Rotterdam,1999,1489-1496.
[10]徐柱杰.新老路基路面结合处治技术及机理研究[D].长沙理工大学硕士学位论文,2005.
[11]周志刚,郑健龙.老路拓宽设计方法的研究[J],长沙交通学院学报,1995,11(3):50-56.
[12]周志刚,郑健龙.旧路拓宽设计中的有限元分析[J],力学与实践,1995,17(5):18-20.
[13]周志刚,郑健龙,李强.土工格网处理填挖交界路基非均匀沉降的机理分析[J].岩土工程学报.2002,24(8):576-579.
[14]黎志光.高速公路加宽扩建工程新老路衔接的处理措施[J].广东公路交通.2001,2:9-10.
[15]余常俊.高速公路拓宽工程新老路基接合部施工技术[J].公路.2004,3:105-108.
[16]桂炎德.高速公路拓宽设计方法初探[J].公路.2004,7:59-64.
[17]孙四平,侯芸,郭忠印等.旧路加宽综合处治方案设计的几点考虑[J].华东公路.2002(50):7-10.
[18]嵇如龙等,软土地基上路堤拓宽处理技术研究[J].华东公路,2002(5):25-29.
[19]李锁平,龚成亮.土工格栅砂砾垫层在软弱地基路基加宽段的应用设计[J],公路.2001.11:20-23.
[20]胡汉兵等.软土地基新老路基搭接的岩土工程问题及处理对策[J].岩土力学.2004,11:321-324.
[21]贾宁等.杭甬高速公路拓宽工程理论分析及监测[J].岩土工程学报.2004,11:755-760.
[22]陈玉良,吕悦,张志宁.公路拓宽改建工程路面纵向开裂原因及防治[J].华东公路.2003,(1):38-41.
[23]廖荣辉.路基差异沉降引起的路表附加应力分析[J].广西交通科技.2003,28(6):69-70.
[24]苏超,徐泽中.高速公路拼接段地基处理设计分析方法与工程实践[J].工程地质学报.2000 (8):81-85.
[25]钱劲松等.老路拓宽差异沉降计算的研究[J].兰州铁道学院学报(自然科学版).2003,8:91-94.
[26]中华人民共和国交通部.公路路基设计规范(JTG D30-2004).北京:人民交通出版社.
[27]中华人民共和国交通部.公路路基施工技术规范(JTJ 033-9).北京:人民交通出版社.
[28]中华人民共和国交通部.公路养护技术规范(JTJ 073-96).北京:人民交通出版社.
[29]中华人民共和国交通部.公路沥青路面设计规范(JTJ 014-97).北京:人民交通出版社
[30]中华人民共和国交通部.公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002).北京:人民交通出版社.
[31]中华人民共和国交通部.公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTGD40-2002).北京:人民交通出版社.
[32]中华人民共和国建设部.城市道路设计规范(CJJ37-90).北京:人民交通出版社.
[33]胡寒松.城市道路施工中的路基压实[J].中外房地产导报,2009(02).
[34]郑克通.城市道路施工的质量控制及质量通病防治[J].中国高新技术企业,2008(12).
[35]王磊.浅析城市道路施工特点及注意事项[J].大众商务,2009(106):262-262.
[36]邓学钧.路基路面工程(公路与城市道路专业用)[M].北京:人民交通出版社,2000:5-8.
[37]黄琴龙,凌建明,唐伯明,蒙华.旧路拓宽工程的病害特征和机理[J]同济大学学报.2004,32(2):197-201.
[38]全伟.高速公路拼接段地基处理不同对策研究践[J].广东建材.2007 (10):23-25.
[39]王斌.高速公路拼接段沉降变形特性及地基处理对策研究[D],河海大学硕士论文,2004.
[40]龚晓南.复合地基理论及工程应用[M].北京:中国建筑工业出版设,2004.
[41]胡锋.新老路基结合部处治技术研究[D].长安大学硕士论文,2004.
[42]肖锋,潘万宝.新老路结合部的处治技术分析[J].公路工程与运输.2004(12) :53-55.
[43]公路土工合成材料应用技术规范(JTJ/T 019-98).北京:人民交通出版社.1999.
[44]土工合成材料工程应用手册(第一版).北京:中国建筑工业出版社.2000.
[45]马海燕.高速公路高填路基沉降、旧路拓宽差异沉降有限元分析与计算[D].西安建筑科技大学硕士论文,2007.
[46]李能.土工格栅的力学特性及应用范围[J].云南建材.2000(1):7-8.
[47]种锡庭,于志强.土工格室及其应用.中国港湾建设,2001(2):33-37.
[48]北京燕山石油化工股份有限公司树脂应用研究所.土工格室及其工程性能简介.2000.
[49]贾胜娟.土上格室处治半填半挖路基的有限元分析[D].河北工业大学硕士论文,2007.
[50]俞永华.路桥过渡段差异沉降处治技术研究[D].长安大学硕士论文,2005.
[51]屈战辉,杨晓华,谢永利.路桥过渡段柔性搭板的设计方法[J].中国公路学报.2007,20(1):19-23.
[52]谢先柱,张建仲.浅论高等级公路桥头跳车产生的原因及防治措施.内蒙古科技与经济,2006(24):171-173.
[53]丁良跃,陈强.玻璃纤维土工格栅加筋沥青路面结构分析[J].中国市政工程.2009(2):16-18.
[54]高群.玻璃纤维格栅加筋沥青路面应用技术研究[D].吉林大学硕士论文,2006.
[55]杨燕.加筋路基在重复车辆荷载作用下的变形性状研究[D].长沙理工大学硕士论文,2007.
[56]丁兆君.土工格栅在公路拓宽工程中的应用技术[J].石家庄铁道学院学报.2003,16:120-121.