巨粒土高填方路基修筑关键技术研究与应用
【成果名称】巨粒土高填方路基修筑关键技术研究与应用
【成果属性】
【推荐单位】温州市公路管理局
【成果体现形式】新材料
【鉴定/评价单位】浙江省交通运输厅
【成果研究形式】与院校或院所合作
【鉴定/评价日期】2014-06-15
【成果推广形式】
【成果内容简介】V型冲沟高填路堤填料往往来源于隧道渣料，颗粒粒径大，变形复杂，且冲沟处地面坡度一般较陡，严重影响冲沟高填路基的建设和营运安全。因此，如何提高V型冲沟地带巨粒土高填路基的稳定性，已成为山区公路建设亟待解决的问题。本课题以雁楠公路巨粒土高填方路基工程项目为依托，对以巨粒土为主的隧道渣料作为筑路材料的V型冲沟超高路堤+支挡结构路基的设计与修筑技术进行了系统的研究，取得了如下研究成果： 1、通过对巨粒土渣料的物理力学特性的研究，分析了不同含水量和不同压实度下强度指标的变化规律以及对路基强度和稳定性的影响，得出了巨粒土隧道渣料作为路基填料的适应性和可行性。 2、围绕坡脚加固，中部进行强腰处理，顶部铺土工格栅增强抗裂性能，采用石笼护坡，同时配合过坡比调整和平台宽度优化处理的综合处治思路；提出了板桩挡墙强脚和C25片石砼锚杆抗滑挡墙强脚两种设计方案，并利用有限元方法，对两种方案的变形和稳定性状况进行计算，从变形状况、路基稳定性、工程造价、施工难易程度等方面对两种设计方案进行了对比分析。 3、利用二维平面弹塑性有限元分析方法，就路堤特征断面冲沟斜坡填料与地面的结合模式、压实度、格宾网对路堤稳定及变形的影响进行了分析，研究了斜坡台阶宽度、压实度、格宾网对V型冲沟超高路堤稳定性及变形的影响。 4、结合三维有限元分析方法，重点分析了不同填筑高度和不同压实度条件下V型冲沟超高路堤的沉降和稳定性的变化规律，研究了V型冲沟超高填方+支挡结构路基的沉降变形、侧向位移发生及发展规律和土压力的大小，得到了V型冲沟超高路堤三维沉降值、三维稳定系数，与二维沉降值和稳定系数相比，更能体现V型冲沟超高路堤的三维边界效应，更符合工程实际，这将有利于正确评价冲沟超高路堤的沉降和稳定性。 5、总结分析了加筋格宾挡墙的组成、特点、设计理论，结合实际工程，借助ANSYS分析了不同尺寸参数格宾网对加筋格宾挡土墙稳定性及变形的影响，并对加筋格宾挡土墙耐久性进行了分析研究。 6、研究提出了采用隧道渣料作为筑路材料进行V型冲沟超高填方+支挡结构路基的施工工艺和技术措施。路堤填筑时采用分层摊铺分层碾压并采用经验法、沉降差法控制填筑压实质量。对于大粒径、厚层填石路堤的压实度采用灌水法检测，通过实际应用效果表明，高路堤压实效果可以满足设计要求，保证工程质量。 7、通过水平位移基准网和垂直位移基准网对高路堤变形进行了连续监测，路堤表面水平及垂向位移量均较小，内部各点受力无明显变化，反映路堤基本稳定。 8、本研究从室内试验、理论分析、数值模拟、变形监测、施工方法及检测技术等六个方面对超高填方+支挡结构路基的设计与修筑技术进行了系统研究，成果为依托工程的顺利建成和日后的安全营运提供了技术支撑，同时有力支持了依托工程“桥改路”方案的实施，与原桥梁方案相比，节约工程投资近300万元、土地50多亩，获得了巨大的经济、社会和环境效益，解决了2号弃方场易引发泥石流、污染下游饮用水源及危害下方民房安全等问题，同时解决了兰樟田隧道进洞施工条件问题。
【成果前景介绍】板桩挡墙+格宾柔性加筋挡墙对V形冲沟巨粒土高填方路基进行防护，具有施工方便，稳定性好，变形小等优点，而且能与周边环境相协调。当前，山区公路常常需要频繁跨越V型冲沟，冲沟高填路堤整体沉降、局部沉降或边坡失稳等病害较多。因此，如何提高V型冲沟地带巨粒土高填路基的稳定性，已成为山区公路建设亟待解决的问题。板桩挡墙+格宾柔性加筋挡墙支护结构或将在以巨粒土为主的隧道渣料作为筑路材料的V型冲沟超高路堤+支挡结构路基的设计与修筑中发挥巨大作用，随着我国对板桩挡墙+格宾柔性加筋挡墙技术优点的逐步认同以及板桩挡墙+格宾柔性加筋挡墙施工技术的不断完善，板桩挡墙+格宾柔性加筋挡墙将得到广泛的应用。
【成果登记日期】2014-06-15
【成果属性】
【推荐单位】温州市公路管理局
【成果体现形式】新材料
【鉴定/评价单位】浙江省交通运输厅
【成果研究形式】与院校或院所合作
【鉴定/评价日期】2014-06-15
【成果推广形式】
【成果内容简介】V型冲沟高填路堤填料往往来源于隧道渣料，颗粒粒径大，变形复杂，且冲沟处地面坡度一般较陡，严重影响冲沟高填路基的建设和营运安全。因此，如何提高V型冲沟地带巨粒土高填路基的稳定性，已成为山区公路建设亟待解决的问题。本课题以雁楠公路巨粒土高填方路基工程项目为依托，对以巨粒土为主的隧道渣料作为筑路材料的V型冲沟超高路堤+支挡结构路基的设计与修筑技术进行了系统的研究，取得了如下研究成果： 1、通过对巨粒土渣料的物理力学特性的研究，分析了不同含水量和不同压实度下强度指标的变化规律以及对路基强度和稳定性的影响，得出了巨粒土隧道渣料作为路基填料的适应性和可行性。 2、围绕坡脚加固，中部进行强腰处理，顶部铺土工格栅增强抗裂性能，采用石笼护坡，同时配合过坡比调整和平台宽度优化处理的综合处治思路；提出了板桩挡墙强脚和C25片石砼锚杆抗滑挡墙强脚两种设计方案，并利用有限元方法，对两种方案的变形和稳定性状况进行计算，从变形状况、路基稳定性、工程造价、施工难易程度等方面对两种设计方案进行了对比分析。 3、利用二维平面弹塑性有限元分析方法，就路堤特征断面冲沟斜坡填料与地面的结合模式、压实度、格宾网对路堤稳定及变形的影响进行了分析，研究了斜坡台阶宽度、压实度、格宾网对V型冲沟超高路堤稳定性及变形的影响。 4、结合三维有限元分析方法，重点分析了不同填筑高度和不同压实度条件下V型冲沟超高路堤的沉降和稳定性的变化规律，研究了V型冲沟超高填方+支挡结构路基的沉降变形、侧向位移发生及发展规律和土压力的大小，得到了V型冲沟超高路堤三维沉降值、三维稳定系数，与二维沉降值和稳定系数相比，更能体现V型冲沟超高路堤的三维边界效应，更符合工程实际，这将有利于正确评价冲沟超高路堤的沉降和稳定性。 5、总结分析了加筋格宾挡墙的组成、特点、设计理论，结合实际工程，借助ANSYS分析了不同尺寸参数格宾网对加筋格宾挡土墙稳定性及变形的影响，并对加筋格宾挡土墙耐久性进行了分析研究。 6、研究提出了采用隧道渣料作为筑路材料进行V型冲沟超高填方+支挡结构路基的施工工艺和技术措施。路堤填筑时采用分层摊铺分层碾压并采用经验法、沉降差法控制填筑压实质量。对于大粒径、厚层填石路堤的压实度采用灌水法检测，通过实际应用效果表明，高路堤压实效果可以满足设计要求，保证工程质量。 7、通过水平位移基准网和垂直位移基准网对高路堤变形进行了连续监测，路堤表面水平及垂向位移量均较小，内部各点受力无明显变化，反映路堤基本稳定。 8、本研究从室内试验、理论分析、数值模拟、变形监测、施工方法及检测技术等六个方面对超高填方+支挡结构路基的设计与修筑技术进行了系统研究，成果为依托工程的顺利建成和日后的安全营运提供了技术支撑，同时有力支持了依托工程“桥改路”方案的实施，与原桥梁方案相比，节约工程投资近300万元、土地50多亩，获得了巨大的经济、社会和环境效益，解决了2号弃方场易引发泥石流、污染下游饮用水源及危害下方民房安全等问题，同时解决了兰樟田隧道进洞施工条件问题。
【成果前景介绍】板桩挡墙+格宾柔性加筋挡墙对V形冲沟巨粒土高填方路基进行防护，具有施工方便，稳定性好，变形小等优点，而且能与周边环境相协调。当前，山区公路常常需要频繁跨越V型冲沟，冲沟高填路堤整体沉降、局部沉降或边坡失稳等病害较多。因此，如何提高V型冲沟地带巨粒土高填路基的稳定性，已成为山区公路建设亟待解决的问题。板桩挡墙+格宾柔性加筋挡墙支护结构或将在以巨粒土为主的隧道渣料作为筑路材料的V型冲沟超高路堤+支挡结构路基的设计与修筑中发挥巨大作用，随着我国对板桩挡墙+格宾柔性加筋挡墙技术优点的逐步认同以及板桩挡墙+格宾柔性加筋挡墙施工技术的不断完善，板桩挡墙+格宾柔性加筋挡墙将得到广泛的应用。
【成果登记日期】2014-06-15