旧路加宽综合处治方案设计的几点考虑(1)(2)

4. 路基土在行车荷载作用下塑性累积变形的探索分析

　　路基土作为一种非线性弹-塑性变形体，在行车荷载作用下除产生弹性变形外，还会产生部分不可恢复的塑性变形。塑性变形会随着行车荷载作用而逐渐累积，在行车道中央轮迹带范围内的路基土所承受的荷载较大，荷载作用次数也较多，因此产生的塑性累积变形也较其它位置要大，从而导致路基的不均匀变形。

　　路基土塑性累积变形可采用如下的计算方法：①沿深度方向将路基土划分为若干个子层，运用三变量塑性应变方程分别计算各个子层的塑性应变；②根据路基土某一子层塑性应变的大小和厚度得出该层的塑性变形；③采用分层总和法将不同深度处各子层的塑性变形累加得到路基土顶面某一点处的塑性累积变形；④综合考虑水平方向不同位置荷载在同一计算点所引起的塑性变形的叠加，得出路基土顶面某一点的最终塑性累积变形。

因此，可采用如下的计算公式进行路基土的塑性累积变形的分析。

δp=∑δjp =∑∑εijphI=∑∑a(σijd/σis)m(Nl˙fj)bhi (i=1,2,…n； j=1,2,…p)

式中：δp——计算点处路基顶面总的塑性累积变形；

fj——第j个轴载作用位置，fj代表轴载在该位置出现的概率，共有p个作用位置；

δjp——第j个作用位置处的轴载在计算点处产生的塑性累积变形；

i——第i个计算子层，hI代表该子层的厚度，σis代表该子层土的静态抗压强度，共分n个子层；

εijp——处于j位置的轴载在第i个计算子层内产生的平均塑性应变；

σijd——处于j位置的轴载在第i个计算子层内产生的平均偏应力；

Ni——代表第l个车道累计标准轴载作用次数；

a，m，b——回归系数，称为永久变形参数。

　　计算深度取决于容许误差的大小，可通过控制应力比(σd/σs)的衰减程度来确定。如可采用应力比(σd/σs)的衰减至10%时的深度作为计算深度。如果取固定的计算深度和等层厚可使计算得到简化经过这样处理得出的计算结果仍能够满足要求。

5. 旧路加宽试验路的观测测试

　　在旧路加宽改造工程中需进行必要的现场观测测试，以便掌握地基和路基的沉降与变形，以及路基土体内应力状况。在试验路单侧加宽段的每个横断面均埋设了6对沉降板和土压力盒，双侧加宽段各埋设了5对沉降板和土压力盒。

　　沉降板的埋设位置是根据观测总沉降量、分层沉降量和横向不均匀沉降的要求来确定的。埋设在天然原地面的沉降板主要用来测量地基的沉降量；埋设在加宽路基不同高度上的沉降板，主要用来测量新路基自身的分层沉降量；埋设在新路基横断面表层不同位置的沉降板，主要用来测量新路基表层的横向不均匀沉降。

　　土压力盒均埋设在沉降板的一侧，可用来了解在路堤填筑过程中及路堤填筑完成后的土压力变化状况、沉降与土压力间的相互关系等。

6. 结束语

　　⑴ 旧路加宽处治的方案很多，各种方案都具其自身的优缺点和适用条件。在进行具体的方案设计时，要对各种方案进行充分的研究，然后综合考虑具体工程的地质条件、道路等级标准和使用要求、现场施工条件，以及对周围环境的影响等因素，选择最适宜的方案。

　　⑵ 理论分析计算可为方案设计提供可靠的依据。地基沉降和路基的稳定性分析，以及路基土的总变形量、不均匀变形量、不均匀变形范围等的分析计算，可为方案设计提供有效的参考指标。

　　⑶ 目前，大齐路尚未开放交通，所采用的加宽处治方案的技术经济效果有待证实。

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