理论教育 湿度状态影响路基强度变化与低路堤高度研究

湿度状态影响路基强度变化与低路堤高度研究

时间:2023-09-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:张强、陈雨人[122]进行了平原微丘区高速公路低路堤设计研究。南京市公路管理处、南京市公路管理处科研所和东南大学联合对长江漫滩低路堤高等级公路软土地基处理进行了研究[123]。江苏省交通规划设计院、同济大学对江苏省高速公路低路堤的可行性进行了研究[124],分析了在平原微丘地区实施高速公路低路堤方案的技术可行性。

湿度状态影响路基强度变化与低路堤高度研究

在国外很多发达国家,由于沿线人口密度较小,机械化程度高,农业耕作相对集中,不必太多地考虑穿越高速公路的通行问题,所以低路堤在高速公路中的应用非常普遍,所谓的“低路堤”就是一般路堤,从而有关“低路堤”的研究总体较少。但是,国外高速公路及其路基相关技术的一些研究成果对本项目仍具有借鉴意义。

日本在20世纪50年代的一个实际低路堤公路工程中发现,低路堤会在交通荷载作用下产生新的沉降问题,并对低路堤在交通荷载作用下的这种变形问题进行了研究[112]。日本道路协会的研究表明[113],路堤很低时才需考虑交通荷载的动荷载作用,并且实际观测结果表明车辆荷载对沉降的影响,远远没有蠕变的影响大。日本藤川贺之[114]对佐贺空港软土地区高速公路的研究结果显示,交通荷载引起的部分沉降约占总工后沉降的50%,约为400~600mm,可以看出这是一个不可忽略的值。一些类似的研究也表明,大部分低路堤路段在通车以后都会有沉降速率增大的现象,交通荷载对低路堤的工后沉降有较大影响。

随着可持续发展观念与资源节约意识的增强,国内许多地区,如陕西、上海、江苏、浙江、河南、黑龙江等省市,已开始考虑采用低路堤方案,并展开了初步的研究与实践工作。

周艳丽等[115]从设计角度以实例对高、低路基设计方案进行技术、经济比较,分析高、低路基的优劣。在寻找平原区高速公路路基高度较高原因的同时,从设计、管理等方面阐述了解决问题的方法。

苏州交通设计研究院叶文尧[116]针对苏州地区的实际情况,对采用低路堤、以潮湿状态控制路基设计的可行性,提出了自己的看法,并进行了经济分析。

河海大学贺冠军[117]研究了交通荷载对软土地基的作用机理,并通过室内试验,探讨和分析了在循环荷载作用和排水条件下软黏土的变形特性。然后根据工程实例的工后观测和检测资料,得出了软土地基上的低路堤高等级公路在汽车荷载作用下的沉降规律。

胡江顺和王永勇[118-119]分析了低路基的优点与不足,介绍了平原区高速公路路基填土高度的设计过程,提出了一些有效降低路基填土高度的措施。

周兴顺[120]针对控制高速公路路堤高度的各种因素,从农村城镇化、耕种机械化、土地集约化等方面,并结合农田耕种近远期状况,提出了结合农村路网改造,修建一定数量的辅道来达到既满足近期农田耕种的需要,又为将来农村机械发展留有余地的设计方案。通过在盐通高速公路南通市通州境设计的16.7km低路堤方案,介绍了低路堤设计的思路、方法和一些具体的技术措施。陕西现代公路科技咨询公司对陕西省高等级公路低路堤开展了研究,通过理论分析与计算及室内外试验结果分析、整理,对高等级公路路基高度的合理值进行了综合研究与分析,编写了陕西省高等级公路低路堤设计与施工指南。(www.daowen.com)

郭灿华,张瑜[121]探讨了A4高速公路低路堤设计,介绍了在莘奉金高速公路西段工程路基设计中,充分利用“硬壳层”的支撑作用,采用不扰动原状土的堆载预压地基的低路堤设计方法,以及路段采用低路堤后,为保证路基的稳定和控制工后沉降,所采取的必要的排水措施。

张强、陈雨人[122]进行了平原微丘区高速公路低路堤设计研究。分析了造成我国高速公路路堤偏高的原因,进而给出我国平原微丘区低路堤的定义,接着分析决定路堤高度的因素,最后论述了平原微丘区高速公路低路堤设计方法要点。

南京市公路管理处、南京市公路管理处科研所和东南大学联合对长江漫滩低路堤高等级公路软土地基处理进行了研究[123]。该项目依托江北沿江高等级公路(南京段)工程,研究了低路堤下软黏土浅层固化技术与固化层工作原理、基底性能对低路堤影响以及车辆荷载作用下路堤响应机制。

江苏省交通规划设计院同济大学对江苏省高速公路低路堤的可行性进行了研究[124],分析了在平原微丘地区实施高速公路低路堤方案的技术可行性。通过对影响高速公路路基高度各种因素的具体分析,建立了低路堤方案的评价体系,并通过对大量工程数据进行计算分析,给出了界定低路堤方案的分类标准,在此基础上提出了江苏省实施低路堤方案应采取的技术措施和手段。

同济大学、上海沪洋高速公路发展有限公司、上海市城市建设设计研究院的胡文儿、凌建明等对水网重交通高速公路低路堤关键技术进行了研究[125]。针对水网地区重交通高速公路的特点,综合考虑“路基-路面-荷载-环境”的相互作用,项目以上海沪芦高速公路工程为依托,重点研究了地下水位变化规律及其对低路堤性能的影响;重交通条件下路基-路面结构的相互作用;行车荷载作用下湿软地基低路堤残余变形控制;低路堤综合排水及其工程意义。

凌建明、张耀明等进行了行车荷载作用下湿软路基残余变形及其控制技术研究[126],提出正确预估并严格控制行车荷载作用下湿软路基的残余变形是推广应用公路低路堤技术的关键。本项目以上海城市外环线一期和二期工程为依托,对行车荷载作用下湿软路基的残余变形及其预估方法和控制技术进行了研究。

综上所述,虽然低路基方案已开始应用于我国高速公路建设中,但目前尚处于起步阶段,对于高速公路低路堤合理高度仍缺乏系统深入的研究,因而对于低路堤合理高度的确定方法还需要做进一步的研究。

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