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由于我国经济的腾飞,带动着交通量有了明显的提高,因此高速公路的行车量明显上涨,这令许多正在运营的高速公路的通行能力难以适应在当今社会发展的通行要求,有更多的高速公路必须要通过改扩建工程来保证其使命。在我国本世纪初的公路建设领域,对现有高速公路进行改扩建,是必须面对的重要问题。为解决沉降对改扩建工程造成的不利影响,国内外的工程技术人员开展了许多的工程实践,虽然在之前的改扩建工程中取得了一些宝贵的经验,但相关的理论成果依然相对较少,并没有得出系统性的规范,对改扩建工程中新老路基的沉降特性的了解还存在一些不足,需要作进一步的研究。本文在泉州至南宁高速公路(柳州至南宁段)扩建工程的基础上,结合工程的勘察设计成果和地质报告等资料,针对路基沉降方面的问题,通过以数值模拟为主的方法,对改扩建高速公路新旧路基之间的互相作用的性质、改扩建路基的沉降规律问题做了专门的研究,主要研究内容及成果如下:研究了依托工程的自然条件、运营情况、旧路基检测结果、扩建的设计、新路堤的性质等重要因素,得到将工程中的实际情况转化为数值模型的方法和思路。研究了产生不均匀沉降的基本原理,比选了当前主要的路基沉降计算方法,并对路基中的应力以及土体固结对沉降产生的效果进行推导和总结,得到高速公路改扩建中路基沉降变形的一般规律。利用数值模拟的方法,建立了数值分析模型,研究了在新填路堤分级加载过程中新旧路堤相互作用的变形性状及影响因素,模拟了不同路基加宽方式、路基加宽宽度、新旧路基结合部的处理方式、行车荷载、路基土体性质、路基填筑高度等多个因素作用下路基沉降变化的过程,得到路基沉降速率、沉降分布方式以及运营15年工后沉降和差异沉降的结论。通过把工程实践、路基沉降理论以及数值分析结合的研究方法,得到了路基在不同的加宽方式、加宽宽度、新旧路基结合部处理方式、行车荷载、新填路基压实度、路堤高度等因素作用下的沉降规律,并对它们在改扩建工程中对路基沉降产生的影响效果作了分析和评价。并通过数值分析的结果,对高速公路改扩建工程的现有规范进行补充并提出建议,得到路基沉降的控制标准。