高速公路拓宽工程优化设计讨论 摘要:基于高速公路拓宽工程沉降控制复合地基优化设计,分析扩宽工程的沉降控制标准,阐述沉降控制的模型及条件以及计算结构,总结复合地基的优化设计方法,通过这些方法改善扩宽工程的路基施工效果。 关键词:高速公路;拓宽工程;复合地基 优化城市经济和人口的增加,促使交通行业更加繁荣,目前很多工程针对高速公路进行拓宽,缓解车辆通行的压力。本次讨论的高速公路其原路经过多年经营,沉降已经基本完成,在此基础上进行拓宽,会产生较多差异。新旧荷载在新老路基上具有明显的体现,容易在扩建后出现路面开裂等问题。由此要对高速公路扩建工程的沉降情况进行仔细分析,掌握地基复合设计的优化特点,并总结如下。 1 扩宽工程的沉降控制标准分析 高速公路拓宽工程软土地基会出现沉降,要想降低施工对原有路面的不良影响,应仔细分析高速公路的沉降控制标准,掌握新老路基的差异。结合公路的固结程度不同,分析沉降差异,为符合地基的优化设计奠定基础。 1.1 沉降控制标准 高速公路软土地基进行拓宽设计,需要掌握原有路基的沉降情况,分析新建路基与老路基之间的差异,并进行有效控制。路基拼接中,新老路基的横坡度变化应小于 0.5%,针对原路中心的沉降附加值要控制在 30mm 内,否则路面会出现开裂[1]。 1.2 沉降控制标准的有限元分析 综合分析高速公路拓宽工程,主要体现为平面变化,可以结合二维平面有限元进行整体分析。这个过程需要利用对称性的特点,选取一般地基进行分析。高速公路路面层、补强调平层均选用混凝土材料,非线性弹性计算。基层和路堤填土,需要利用特定材料计算弹塑性。针对沉降导致的路面结合变化,分析这种应力变化,要杜绝路堤的重力影响,不考虑稳定变化,运用 20℃的材料进行分析。拓宽工程中,土体、垫层和下卧层,均假设为各项均质材料,在层与层之间没有相对位移,主要是连续接触。由此分析,拓宽路堤的接缝处能够与原路堤形成一个整体。 2 拓宽工程沉降控制的模型及条件控制 针对沉降控制模型,应计算出几何数值,结合路段的标准横断面和路面结构方案,设计施工设计的简图,其路面层如图 1 所示。拓宽工程要注重边界的控制,其中左边界处于路的横断面横线处,其在水平方向位移,上边界和右边界比较自由,这种条件下,需要讨论沉降的原因与数值。针对路堤变形进行较好设计,凸显约束作用,完善扩宽工程施工[2]。路堤荷载是路堤地面处的位移量,要结合公路扩建...