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1、感谢各位老师参加我的毕业论文答辩1精选课件ppt题目：张承高速公路二期工程狮子沟路段路基沉降的分析系 别：工程技术系专 业：土木工程答 辩 人：杨春雷学 号：05111822指导老师：孙进忠职 称：教授日 期：2015-5-27w 2精选课件ppt 路基工程是整条道路的承载能力的关键，关系到工程的质量和以后的行车安全。高质量的路基既能节省工后返修的巨额费用，又能降低竣工通车后交通事故的出现几率。因此，路基沉降控制是高速公路工程建设过程中的重要内容。w 3精选课件ppt1设计标准1概述路线K124+200-K138+139.784按设计速度80KM/h，双向4车道，路基宽度24.5M进行设计。桥
2、涵设计的汽车荷载等级采用标准为：公路I级。2设计标准1）计算行车速度为80KM/h。2）路基宽度本标段采用整体式路基，设计宽度24.5M；最大纵坡3.832%，最小坡长320M，最小竖曲线长度为246.709，最小竖曲线半径：凸型16000米，凹型9000米。3）设计洪水频率路基和大中桥及涵洞设计洪水频率1/100。4）路面结构型式及技术标准上面层沥青玛蹄脂碎石（SMA-13）、下面层中粒式改性沥青砼（AC-200C）、柔性基层粗粒式密级配沥青碎石（ATB-25）、SBR改性乳化沥青防水层、级配碎石上基层、水泥稳定级配碎石下基层、水泥粉煤灰稳定碎石土底基层。w 4精选课件ppt2工程地质环境概
3、述 本工程所在区域因地貌单元各异，水系也各不相同。以“坝沿”为界，坝上高原为内陆水系，坝下山区为永定河水系和潮白河水系。内陆水系主要分布在坝上，所有河流均为季节性流水或雨后成河，流程很短，长数公里至数十公里不等，由南向北注入内陆湖泊中。较大的河流有：葫芦河、二道营河、暖水泉河、平定堡河、灯笼素河、小碱滩河。永定河水系比西北-南东向展布于张家口南部。潮白河水系始于赤诚境内，分布东西两支。与本项目线路主要涉及老虎沟葫芦河及五女河，河道宽200-600米，流量随季节变化较大，全年约80%的径流量发生在降水集中的7至8月份，冬季干旱季节上游随时断流。w 5精选课件ppt3水温气象资料 本项目受地形影响
4、以崇礼县与沽源县交界处明显分为冀西北山地大陆性季风气候和坝上高原区寒温带大陆性季风气候。 北温带大陆性季风气候，春季干旱多风，夏季短促凉爽，冬季漫长寒冷干燥。年平均气温3.2。最热月份7月，平均气温18.9，最冷月份1月平均 气温-15.3。极端最低气温-34.1，极端最高气温34.6。平均无霜期约120天，年平均日照时数2698.8小时。山地区内年平均降雨量488.6mm，其中70%左右集中在6-8月，历年最高降雨量616.3mm（1973年），历年最低降雨量224mm（1965年）。 寒温带大陆性季风气候，春季干旱多风，夏季短促凉爽，冬季漫长寒冷干燥。年平均气温1.3。最热月份7月，平均气
5、温17.8，最冷月份1月平均气温-18。极端最低气温-37，极端最高气温33.5。平均无霜期约100天，年平均日照时数2936小时。山地区内年平均降雨量409.0mm，多集中在6-8月。 区域最大冻土深度1.8-2.4m。本区受内蒙古高压气流影响，冬季多西北风，春秋多西南风，经常出现78级大风，年平均风速4m/s。w 6精选课件ppt4路基沉降类型及原因分析5 路基沉降主要分为纵向不均匀沉降和横向不均匀沉降。本工程中纵向不均匀沉降主要表现形式为桥头跳车，横向不均匀沉降主要是由软土层导致。1桥头跳车的诱因 由于K125+500、K134+600正位于两座桥梁的接头处，且正赶超工期，于是对于人员作
6、业方面以及填筑速率管理不严，导致工后出现较为严重的沉降，致使路面平整性受损，路桥过渡段出现不同台阶现象。严重处形成接近7cm的台阶。 主要原因有： 1)地基强度不同 桥台与路基二者由于基础材料不同，各自的形变系数也不同，导致沉降量有所差异。因为桥台桥台是刚性构筑物，下部一般都有桩基础，所以沉降量很小；而桥头路基多为软土，故填筑高度一般较大，所以对基底产生的应力也相对较大，加上工后载重车辆的荷载反复作用下，一段时间后二者在结构刚度上产生了很大的差异，使得桥头处形成台阶状，导致桥头跳车。 w 7精选课件ppt 2）施工方面原因 在工期的压力下，要求K125+500、K134+600尽快与大桥接头，
7、施工队没有严格按照分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工，加之排水措施没有及时做好并且后续工作没有跟上，造成压实度达不到设计标准。对于软土本身刚度较差，压实度不合格的前提下，在工后载重器械反复碾压作用很快出现较为严重的沉降现象。 3）填筑速率 本工程在路堤的填筑施工中由于工期、施工条件等多方面的原因，不同的路段往往采取不同的填筑速率。填筑速率对沉降的影响在观测中也是显而易见的。现以位于路桥过渡段的 K125+500、K134+600处断面实测曲线为例进行阐述，由于处于路桥过渡段，路基的沉降极有可能导致路基纵向沉降进而出现桥头跳车的现象。两处的地质情况类似，表层0.5m素填土下均为3m软土。
8、 3)土体含水量 在最佳含水量的前提下，对应的压缩模量较小很小，也就是说，受到荷载作用时形变量也很小，可以有效降低工后出现桥头跳车的现象。w 8精选课件ppt5软土路基的沉降原因及分析 路基横向不均匀沉降的发生最主要的原因首先是地基及路基本身不稳定的原因，第二是工后通车的汽车荷载、地下水以及自重的影响。 1）路堤地基处理不当 路基基底的压实度未能达到设计。在填方作业时地基土里并未混有作物，一旦杂质腐烂变质，地基局部将会发生更严重的松软塌陷、不均匀沉降。 2）路基本身引起的不均匀沉降 桩号K129+400-K131+200段，虽然有零星分布有大量河流冲刷泥土，且单个软土范围和深度都不大，但是对于
9、整个工程来说，在工期和成本的压力下，不得不妥协完善的软土地基施工处理措施，这就会造成比较严重的横向不均匀沉降。w 9精选课件ppt 3）路基本身引起的不均匀沉降 （1）路堤填料不均匀 公路路基施工建设过程中，对填料程度、级配大小很难得到精准的控制。如果填料混合种植土，腐殖土或蜕等劣质土，或土壤中含有不同规格的破碎未处理块或填石路堤的土等在石头上，尤其是在雨季叠岩大的空隙，最有可能产生显著侧向局部下沉。在施工过程中，如果分层厚度轧制过大，小颗粒的软材料是很难取得长期效果的有效载荷压实，回填会产生不一致的结算。 （2）路基填土压实不足 由于压实度未能达到设计标准，会导致不平衡的横向路基沉降，双方有
10、垂直裂纹堤。缺乏道路路基土压实度的主要原因是： 当路基施工仅限现实条件，如天气过于干燥导致部分路基填料水分蒸发过快导致含水量低，破碎土块短缺，导致路基压实度未达到设计标准。w 10精选课件ppt 在填路基施工，当土壤的路基边后堤到一定高度往往存在压实度的问题不足。对于较高的填充路基，如果不及时治疗会导致填充土壤压实不足，其结果是土壤固结压力小于应力的重量和各种额外的压力，并且在其自身重量将沉降的发生。这些额外的压力主要来自于以下几个方面：汽车，变化土壤水分含量变化引起的重量的程度；地下水位造成起重浮力的变化。由在土壤变化有效应力这些附加应力，导致土壤压缩发生。也土壤缺乏的压实度也可引起侧填充路
11、基完全限制，只有垂直变形，在实际路基土调查的部分，并且没有横向变形，但横向变形它确实会引起下陷。 由于土壤填充控制不精确压实效果最佳含水量不足。 施工进度为赶，所以压缩或压缩，时间不够，路基压实不够，造成陆机达不到标准的压缩。 其他原因：例如，压实厚度，轧制设备等选择不当，很容易导致路基压实度不足，导致路基密度不符合要求，加之地下水风险的存在，造成水分囤积和路基的侵蚀。所以路基土软化或霜冻产生不均匀沉降。w 11精选课件ppt6实例具体分析 1沉降检测方案 观测断面主要选择在软土路基路段、 构造物与路堤衔接路段、 高填方路段。观测仪器主要采用了观测桩、沉降板、电磁分层沉降仪，还特别引入了较为新
12、式的智能式单点沉降仪。 观测桩埋设于已填筑完成的路基顶面， 利用水准仪对观测桩的标高变化进行观测， 所测的沉降量包括已填筑完成的路堤本体以及路堤以下地基沉降量的总和。观测桩还可以用来长期观测路基体的工后沉降。 沉降板一般埋设于地基顶面，主要用于观测路堤以下软弱地基的沉降，由一根直径 20 mm 的钢杆和 600 mm600mm9 mm 的沉降钢板组成，直杆焊接在沉降板中心位置，并随填土高度的增加而接长。通过观测钢管顶面标高的变化，得到地基的沉降量。w 12精选课件ppt 电磁分层沉降仪所用传感器是根据电磁感应原理设计，将磁感应沉降环预先通过钻孔方式埋入地下待测的各点位，当传感器通过磁感应环时，
13、产生电磁感应信号送至地面仪表显示， 同时发出声光报警。读取孔口标记点上对应钢尺的刻度数值，即为沉降环的深度。每次测量值与前次测值相减即为该测点的沉降量。 智能型单点沉降计是由位移计、测杆、锚头、沉降板组成。钻孔后将单点沉降计埋入地基体内，测杆需要完全穿越软土层，将锚头锚入软土层下部硬层内。测量锚头与沉降板之间的相对位移变化，能够较好的反映厚度在6m以内软土层的在附加应力作用下的压缩变形量。w 13精选课件ppt 2填筑速率对路基沉降的影响 在路堤的填筑施工中由于工期、施工条件等多方面的原因，不同的路段往往采取不同的填筑速率。填筑速率对沉降的影响在观测中也是显而易见的。现以位于路桥过渡段的 K1
14、25+500、K134+600处断面实测曲线为例进行阐述，由于处于路桥过渡段，路基的沉降极有可能导致路基纵向沉降进而出现桥头跳车的现象，故研究意义重大。两处的地质情况类似，表层0.5m素填土下均为3m软土。 3软土对路基沉降影响 由于本工程K129+400-K131+200段穿过软土层，并且该地区多由河流冲刷而成，土层厚度平均小于3m，加上施工方建设时施工工艺采取不当，车载、地下水以及自重影响从而导致路基横向不均匀沉降。w 14精选课件ppt7危险性分析及综合处置措施 1影响行车速度 例如本工程中K125+500和K134+600处，正位于桥头处的路基出现沉降，导致路面与桥面形成台阶。当车辆行
15、驶到台阶时，为了防止车辆的冲击，司机会选择制动减速，同时，车辆的颠簸，车辆的跳动也影响了驱动力，在车辆的速度受到影响。根据现有文献的调查，桥头跳车对于行驶中的车辆造成的影响有以下三点。 1）台阶到到一定高度，才会对行驶中汽车的速度产生影响。尤其是实现超过4cm，有速度有明显的影响。 2）速度损失与车辆的速度。当速度小于60公里/小时,一般减速较小；在60 80 km / h,减速,当运行超过80 km / h,减速是相对较小的，但这次旅行更加严重。 3 ）台阶对于不同类型的车辆，影响是不一样的。如在驾驶小汽车和卡车空车，影响会较大，而满载的卡车则不会很敏感。其次，驾驶者的年龄，熟悉通过速度的道
16、路度时的步骤减少不同水平的影响。w 15精选课件ppt 2影响行车安全 当车辆通过路桥过渡段的台阶处时，车辆产生跳动和冲击，使司乘人员感到颠簸不适，如果跳动严重，会影响司机对车辆的控制，导致车辆失控，引起交通事故。 3影响公路养护费用及使用寿命 台阶的存在使得车辆通过时产生跳动，并对车辆产生一定的冲击力。而车辆的重力加上冲击力反向作用给桥梁和路面，加速桥头路面及伸缩缝的破坏。为了维持良好的使用状况，对路桥过渡段出现的台阶要进行及时维修与养护。为了保持良好的使用、路桥过渡段的及时维修和维护的步骤。不断的维护保养不仅花费了大量的人力、物力和财力,而且不良社会影响。w 16精选课件ppt 3桥头跳车综合处治对策 1）钻孔桩、旋喷桩+搭板钻孔桩、旋喷桩+搭板主要适用于未设搭板或搭板已破坏，而且沉降范围较大的路基：钻孔桩、旋喷桩既可以在一定程度上改善土的性质又可以起支撑上部荷载的作用；而搭板可以起到防止桩体刺入路面和扩散车轮荷载的作用。其布置形式 2）树根桩托换+搭板树根桩主要适用于路基的局部不均匀沉降或局部加固。通过在路基局部沉降处设置树根桩，可以使该处的荷载扩散到强度较高的路基，从而起到改善
