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研 究 生 课 程 论 文 (2009学年) 道路安全设施及技术 研究生：何哲亮 提交日期： 2009年9月5日 研究生签名： 学 号 200720202429 学 院 交通学院 课程编号 S0001001 课程名称 抑制新老路基产生差异性沉降危害的综合技术分析 学位类别 工程硕士 任课教师 徐国元 教授 教师评语： 成绩评定： 分 任课教师签名： 年 月 日 说 明 1、课程论文要有题目、作者姓名、摘要、关键词、正文及参考文献论文题目由研究生结合课程所学内容选定参考文献10篇 2、论文要求自己动手撰写，如发现论文是从网上下载的，或者是抄袭剽窃别人文章的，按作弊处理 3、用A4纸面打印字体全部用宋体简体题目要求用二号字加标题行要求用四号字加，正文内容要求用四号字题目要求用号字加；标题行要求用号字加，正文内容要求用号字行距为2倍行距（方便教师）；页边距左为3右为2上为2.5下为2.5 抑制新老路基产生差异性沉降危害的综合技术分析 研究生姓名 何哲亮 摘 要：本文通过对路基拼接中新老路基差异性沉降的机理分析，针对不同的工况，分析比较了加宽宽度、加宽高度、软基深度、压缩模量、老路固结度等因素对沉降的影响，并对防治差异性沉降导致的纵向裂缝提出了相应的工程措施。 关键词：路基差异沉降、机理分析、影响因素、防治措施、土工合成材料 世界经济正进入工业化、信息化和跳跃式发展阶段，经济的快速发展，需要方便、快捷、安全的交通服务，高速公路对国民经济和社会发展的促进作用是越来越明显。从1988年我国第一条高速沪嘉高速公路建成通车以来，在不到20年时间内，我国已经修建了3.2万多公里高速公路。另外，根据在编的中国高速公路网规划，在未来20～30年内，我国将实行高速公路网的全面建设，总里程将超过8万公里，将连接大陆319个人口在20万以上的城市。从已建的高速公路来看，绝大多数车道是四车道。对高速公路建设规划路要建多宽，要修几个车道，从根本上看是调查和预测交通需求决定的。由于认识的局限性，当时高速公路建设时对我国社会经济增长速度预计值偏低，使现在很多高速公路的交通流量超过预计设计能力。所以对交通紧张的高速公路进行拼接扩建既是满足快速增长的交通需求的需要，也是国民经济和社会发展的需要。 高速公路扩建通常容易在新旧路基拼接处出现差异沉降，从而在新老路面结合处出现纵向裂缝。本文根据作者的工程实践，分析差异沉降机理及拓宽路基差异沉降对路基的危害，通过理论分析和现场观测相结合，室内室外试验相结合，研究高速公路扩建工程中抑制新老路基差异性沉降的主要技术，研究内容主要有以下几个方面： （1）根据工程实践中对项目特点的了解，分析拓宽路基差异沉降的机理；， （2）分析拓宽路基差异沉降的主要影响因素，根据数值分析的结果，研究采取不同工程措施降低差异沉降的可能性； （3）研究和分析纵向裂缝的防治措施，新老路基的拼接处理方法和施工工艺，以便减小拼接段路基差异沉降和及病害。 图 11差异沉降影响路面示意图 一、拓宽路基差异沉降机理分析 地基土体在上部结构荷载作用下产生应力和应变，其中竖直方向的变形即为沉降。土体的沉降变形是同土体的压缩性能密切相关的。一般天然土体是三相体，它们受力变形，实际是土颗粒压缩，土孔隙中的水和气的排出，土体积减小的过程。 公路路基沉降主要由两部分组成，即地基在路基自重作用下的固结压缩变形以及路基本身的固结压缩变形。由于路基是分层施工的，根据应力扩散原理，路基土承受压路机的轮压作用最明显，可以认为已经得到很大程度的压实，而地基的压实效果不明显。路基的工后沉降量主要是由地基土的沉降固结引起，但也不能排除路基本身的次固结变形，即土体骨架发生粘滞蠕变所致。 路基拓宽后的不均匀沉降，主要是由于拓宽工程的工程特点决定的，路基差异沉降的主要原因有： （1）由于土基地质差，导致新老路基底部土基因荷载的增加发生沉降。原路基下的地基因在改造时已基本固结沉降到位并且所增加的荷载远小于新拓宽部分。 （2）新老路基结合部位工艺较复杂，施工难度较大，往往在此产生人为的质量不合格因素，如密实度达不到设计标准、开挖台阶没有达到设计要求、老路边坡没有处理完全等。由于各种施工原因造成了结合部的强度不足，新路堤本身出现沉降。 （3）新老路基改扩建处理后结合部位路基材质和路面结构层厚度、强度不一，特别是一边为新做路基，一边为原有老路基，质量也存在差异。拓宽路基填料较差，抗风化性能、抗淘蚀性能不足。施工过程中路基填料多半就近从挖方断面上直接获取，对材料粒径、级配及材料本身的物理力学品质等方面控制不严，填料中含有有机植物根茎及腐蚀性耕植土的现象较为普遍。