翁升[1]2001年在《软基路堤最终沉降量的灰色预测及反演分析》文中指出随着我国基本建设的发展，在软土地区兴建高速公路、机场跑道等高级道路工程日益增加，这类道路对工后沉降有明确的要求。然而，现有设计规范中的基于单向固结理论的沉降计算方法，不能考虑软土路基由于塑流引起的侧向位移所产生的附加沉降，致使设计计算的最终沉降量小于实际沉降量，造成工后沉降偏大，影响工程质量。因此，改进现有的沉降计算方法有重要的工程意义和理论价值。 本文依托漳诏高速公路软基试验路段，通过对实测沉降、分层沉降、孔压、侧向位移等资料的分析，掌握了软土路基变形的实际性状。特别证实了在深厚软土路基中，侧向位移的长期性。 由于软基塑流的复杂性，要准确计算塑流引起的附加沉降有相当大的难度，为此，工程技术人员往往根据现场实测沉降过程线来推算最终沉降量。常用的有指数曲线法、对数曲线法等。本文采用灰色理论进行最终沉降量预测，用叁次B-Spline函数将原始沉降数据进行等时距处理，并用缓冲弱化算子的概念，以消除灰色预测模型的无限增长性，提高长期预测精度。通过比较说明：灰色预测精度最高，指数曲线法次之，对数曲线法最低。 但是上述方法都要求较长的放置预压期（不少于半年），然而，一般的工程因受工期限制不能取得足够长时间的实测沉降资料，这就会影响了预测的准确程度。为此，在灰色预测最终沉降量的基础上，采用有限元方法，通过二步优化反演分析了Duncan-Chang模型中的K、K_(ur)参数。再用反演得到的参数进行有限元正分析，证明通过上述方法得到的参数具有一定的可靠性。我们有理由相信：只要我们积累了一定数量的数据，在将来类似的工程实践中，完全有可能采用这些参数应用有限元方法对软基最终沉降量作出更为准确的预测。 本文的研究是依托漳（州）诏（安）高速公路8公里软基试验路段进行的。
邹德强[2]2004年在《高填方路基沉降反演及预测方法的研究》文中提出随着我国高速公路正逐步向中西部延伸的过程中,会出现越来越多的高填方路堤。目前,对处于高填方这种大型荷载下的路基土体,有关其沉降计算模型及沉降预测方法的研究则较少。随着计算机及计算技术的迅速发展,利用观测信息,结合优化理论,研究采用反分析法进行地基沉降预测已成为可能并具有重要的工程意义和理论价值。 本文在汲取以往对沉降预估研究成果的基础上,对高填方路基沉降反演及预测的实用计算方法进行了进一步的总结和研究。论文首先结合非线性平面Biot固结有限元程序(BCF),详细介绍饱和土Biot固结沉降有限元解法的基本理论,并借鉴系统分析中灵敏度分析方法,研究和分析邓肯-张非线性模型中有关计算参数对土体变形的灵敏程度,进而确定待反演的参数。反分析时选取复合形法作为优化算法,根据算法的原理和计算步骤,用Fortran语言编写了复合形法的优化程序,结合BCF程序组合成非线性Biot固结沉降平面有限元反分析程序,通过采用邓肯-张E-v和邓肯-张E-B两种计算模型对两处工程实例进行了分析,结果表明该方法预测沉降是可行的,且发现E-B模型比E-v模型的误差要小。然后,论文基于灰色系统理论建立的高路堤沉降的非等时距预测模型GM(1,1),利用实测资料,分别采用遗传算法(GA)及最小二乘法求解模型参数,计算结果表明前者预测的误差更小、精度更高。最后,论文基于实测沉降资料,主要引进一种新的沉降预测方法-龚帕斯曲线方法,并将其与有限元反分析法和灰色预测法放在同一工程实例中进行各种沉降预测方法的比较和分析,发现龚帕斯曲线法适应性好、预测结果的离散性小和预测结果的准确性高等优点,可以推广应用于工程实践。
李彬[3]2003年在《软粘土地基沉降计算及其预测反演分析》文中提出随着我国基本建设的发展，在软粘土地区兴建高速公路、机场跑道等高等级道路同益增加。尽管目前对软粘土变形的计算理论和试验手段都有了较系统的研究成果，但由于软粘土性质极为复杂，特别是其流变特性对工程质量起着很大的决定作用，影响建(构)筑物工后沉降的控制，使得其计算结果仍与实际有较大差异。现有设计理论中的基于单向固结理论的计算方法已无法满足工程要求。因此，有必要对最终沉降量的计算及其预测方法等方面进行较深入的研究。 本文首先从软粘土的工程性质及其沉降变形的机理入手，分析了现有各种沉降计算方法的优缺点及其适用条件。针对具有明显流变特性的饱和软粘土，在总结前人研究成果和整理沉降实测资料的基础上，把主次固结沉降结合起来考虑，提出了反映其非线性变形特性的粘弹塑性流变模型，分别对土体的粘弹塑性变形进行描述。 由于软粘土具有很高的灵敏性，难以取得原状土进行室内实验。本文基于高速公路路基填筑的特点，通过实测沉降资料的分析，整理出一系列应力应变等时曲线。分别根据该曲线的弹、塑性变形段确定相应的线性、非线性模型参数。并结合路基变形特点，对软土层的屈服极限、沉降计算深度等问题进行了探讨。应用此模型，编制了相应的计算程序，对唐津高速公路两段路基沉降进行非线性有限元分析，其计算结果比运用软基规范计算的结果更接近于现场实测沉降值。 本文还从工程实际应用的角度出发，根据Merchant粘弹性模型的一维固结理论解析解，建立了考虑主次固结的饱和软粘土路基沉降反演预测计算公式，并编制了相应的计算程序。根据实际观测值与相应的沉降计算值，应用最小二乘法原理建立目标函数，利用模式搜索方法(Hook-Jeeves法)，通过寻优的方式获得待反演参数的最优估计。利用反演所得的参数可进一步对软粘土地基后期沉降做出更为精确的预测，以指导设计和控制施工。
曹海莹[4]2005年在《高速公路软基变形预测分析与信息化施工系统的研究》文中进行了进一步梳理对于高速公路软基变形预测的研究是软土问题中的一个重要子课题。本文首先对于原位观测系统中的仪器选用、布置与埋设,观测频率及原则等方面进行了研究。 在结合实测数据的基础上,利用灰色模型较好的解决了路基沉降预测的问题。在掌握详尽的地质与设计资料的前提下,借助有限元软件对路基的变形进行了前期预测。并将计算结果用于指导布置原位观测系统,取得了较为理想的结果。 同时找出了信息化施工方法自身存在的一些不足之处。并将有限元计算与灰色理论应用到其中,通过工程实践的验证起到了较好的效果。
李慧洁[5]2016年在《黄土填料高填方路堤沉降预测模型的对比分析及研究》文中进行了进一步梳理近年来我国中西部经济发展势头越来越好,对高等级公路建设的需求越来越大。典型的要数正好位于黄土高原地区的甘肃、陕西、山西等省份。因为特定的地理自然条件的影响,在修路过程中经常会遇到土丘和沟壑,由此出现一种高填方的方式修筑路堤。这种形式的路堤因工程特点更容易产生不均匀沉降,造成路面开裂等病害,影响公路的正常使用。对其进行沉降观测并进行沉降预测有利于随时掌握路堤变形,以便随时做出相应措施,保障公路的安全使用,因此学者们认为加强对其沉降变形观测和沉降预测的研究是非常有意义的。本文结合“黄土地区高填方路堤的重锤补夯压实技术及其相关沉降变形规律的研究”课题,以山西省太原市太行路工程阎家峰路段高填方路堤为依托工程,采用分层沉降仪对路堤变形进行历时一年的原位监测,以沉降实测资料为研究对象,对黄土填料高填方路基沉降规律进行了系统分析,对其工后沉降建立了预测模型并进行对比分析研究。研究结果表明:同一个断面的两个路面监测点,在条件基本相同的情况下,会出现沉降的差异,其沉降的变化趋势相同且沉降值相近。同一个断面的填方体沉降测点,会产生差异沉降。根据沉降实测数据,分别建立了泊松、双曲线、乘幂、指数和对数5种预测模型,并将5种模型的预测值与实测值进行比较。结果表明,泊松模型、双曲线模型、乘幂模型、指数模型和对数模型均能较为精确拟合本路堤的短期实测沉降数据,但泊松模型、对数模型的预测值偏小,双曲线、乘幂和指数模型的预测值偏大。综合比较5种模型误差平方和和平均绝对百分误差两种指标,得出泊松模型和指数模型的预测精度较高。泊松模型虽然存在收敛值,但收敛速度过快。其余4种模型都是随时间的增加沉降量无限增大,无法预估最终沉降量。结合本文工程建立了泊松和指数模型的组合模型,两种模型误差趋势相反,能较好的进行优势互补,误差平方和和平均绝对百分误差均有减小,提高了预测精度,并且可以提供本路堤最终沉降量的预估,为指导类似的工程提供借鉴。
姚欢欢[6]2011年在《高速公路软土路基沉降分析》文中提出改革开放以来,我国的经济发展的很快,与此同时,作为基础建设的重要组成部分,高速公路也得到了飞速的发展。但是由于地域条件的限制,很多高速公路不得不修建在软土路基上。软土的特殊性质决定了如果软土处理的不好,实际工程中就会出现很多问题。例如：路面变得凹凸不平,积水,桥头跳车,甚至路面开裂、整个路面发生破坏等现象。因此,在软土路基上修建高速公路,是近年来许多学者研究的一个热点和难点。由于软土工程性质复杂,土性参数确定困难,现有的计算和预测模型都有其本身的局限性。而高速公路对沉降的要求很高,对于软土路基来说,传统预测方法往往存在较大误差。如何改进沉降预测方法,通过实测的沉降数据准确预测路基的最终沉降量是我们目前急需解决的问题。本文介绍了目前常用的一些路基处理方法,以随岳南高速公路的沉降观测数据为基础,分析了几种不同的路基处理方法在不同部位所达到的效果,同时表明根据具体的工程地质条件,塑料排水板代替CFG桩在桥头的应用也很成功,完全可以达到预期的效果。本文主要围绕软土路基的沉降变形机理,介绍了目前常用的一些沉降计算方法和沉降预测模型,分析和总结了这些方法的适用性,以随岳南高速公路为工程依托,通过对多种基本沉降预测方法的研究,提出了基于其中四种方法的变权重组合模型,用Matlab编程计算,通过和实测数据进行对比,表明这种模型能够较为准确的预测路基沉降量,较好地避免了单一预测方法的片面性和局限性。
涂志飞[7]2014年在《公路软土地基处理的沉降分析研究》文中认为修建高速公路过程中，常遇见工程地质条件不良的软土地带，此地带具有沉降量大、压缩性高、排水固结稳定性差的特点。软土地基处理的关键是控制处理过程的沉降速率与最终沉降量在设计要求内，本文主要研究沉降量的理论计算方法和FLAC3D数值分析模型拟合实际沉降过程。首先对软土的定义、物理特性、分类、软土地基主要需解决的问题四个方面展开叙述。接下来对公路地基不同处理方法的原理、适用范围、优点及局限性进行了详细的介绍。通过荆东高速公路实例，对合同段的软土层分析、处理方案的选择与优化、沉降观测等进行了详述；典型断面的沉降观测数据，为后面沉降预测方法的研究提供数据基础。在公路软基处理中，沉降预测是必不可少的，在路堤施工期间，为及时掌握其变形的动态，动态观测与建立软基沉降动态预报系统是必不可少。文中先对双曲线法、泊松曲线、Asaoka法、指数曲线法和皮尔曲线法等沉降预测方法从理论上进行详述，然后分别用双曲线法、叁点法、Asaoka法叁种方法来理论计算实例的沉降量，再用每种方法的结果与实际最终沉降量进行误差分析，得出合适的预测方法。FLAC3D是一款适用于连续介质力学分析的软件，该程序处理复杂力学问题的能力强大。通过FLAC3D建模对荆东高速公路软基超载预压下的沉降进行分析，以验证其前预测方法，结果与实际情况拟合很好。最后可以得出结论，FLAC3D数值计算方法适合于模拟预测超载预压条件下软土地基的沉降变形。
谢华[8]2006年在《高速公路软土地基沉降预测模型研究与ES实现技术》文中提出在软土地基上修筑高速公路,软基沉降可以说是一个核心问题,关系着整个工程的成败。因此,控制工后沉降使其满足规范要求就成为高速公路路堤沉降问题中的首要问题,这就要求设计人员能够较准确地预测路堤沉降。自Terzaghi’s固结理论问世以来,软土地基沉降计算方法层出不穷,经验公式法、有限元法等,每一种方法都有其适用性及其弊端,要根据工程实际情况选择合适的方法。在实际工程中发现,单一的依靠传统的预测方法并不能满足工程精度的需要。本文通过对既有的软土路基沉降预测方法进行分析和探讨,比较其适用性和实际使用效果。并利用人工神经网络较强的非线性映射能力和学习能力,提出了基于PSO小波网络预测软土路基沉降的新方法。论文以汾灌高速公路为实际工程背景,尝试用多种理论方法进行对比,对若干断面的沉降进行了预测,并且将计算结果进行比较。通过数据分析,探讨各种不同的预测模型对于沉降预测的适用性及其预测精度。同时,结合既有的方法理论和新的研究成果,以现代软件工程为开发指导,成功开发了基于.net环境下的高速公路软基沉降预测专家系统软件,并结合工程实例数据,通过软件验证了论文所提出理论观点。最后,本文提出了研究的主要结论及研究的不足之处以及对今后研究的展望。
冯文凯[9]2002年在《山区高等级公路填方段软基变形破坏预测评价》文中指出为了适应我国经济建设快速发展的需要，国家加快了高等级公路，尤其是山区高等级公路建设的步伐。而山区高等级公路的特点是，穿越地区地质条件复杂，地形地貌条件多变，深挖高填形式多见。因此，路基病害的产生将不可避免。本论文结合内宜高速公路K96+800～K99+380段的地基工程问题，重点对山区高速公路软基变形问题进行了系统分析和研究。首先，详细研究了病害路段的工程地质条件，并对病害的类型、特征及成因机制进行了分析；同时，根据沉降变形监测结果，对变形沿路基纵横方向及随时间的变化规律进行了系统分析、总结和评价。在此基础上，根据对叁种经典的沉降计算方法的改进，对软基沉降变形进行了预测评价。这叁种改进的计算方法，即对分层总和法进行改进，利用编程计算，使其可应用到对任何形状填筑体荷载作用下的任意点处的地基最终沉降变形计算；将一维固结公式及双曲线法与数理统计相结合，并对双曲线法进行修正，使两种方法的应用更趋合理。另外，采用2D-FLAC有限元程序，对路基的变形稳定性进行了模拟分析，并与前叁种变形计算结果进行了对比。最后，结合前述分析研究，并根据局部变形处治成效，有针对性地提出了软基病害处治方法建议。
居俊[10]2009年在《基于非理想性观测数据的高速公路软基沉降预测研究》文中进行了进一步梳理在高速公路建设过程中进行沉降监测工作,大量的现场实测数据为各种分析研究提供了第一手的资料。高速公路沉降监测属于安全监测,监测数据的可靠性与否直接影响相关分析的评判结果和工程质量。为减少系统误差和人为因素给数据分析带来的不利影响,对沉降监测数据进行预处理。为真实反映路基沉降情况,将变权重组合预测方法引入软基沉降预测中,以最大限度地提高软基沉降预测的准确性。本文主要进行如下研究:1.基于高速公路沉降监测的误差分析,对异常数据的成因进行分析,提出了不同原因造成的异常数据的评判和处理方法,将一元线性回归分析方法和灰色关联分析方法用于异常数据的分析;2将沉降预测方法中的双曲线模型、Pearl模型和GM(1,1)模型用于堆载预压期沉降监测数据的插补,通过实例计算比较各模型的插值效果,得出GM(1,1)模型的预测精度较高,建议使用该模型进行高速公路软基沉降数据的插补;3.对现有沉降预测模型进行了简单的总结并指出各单个模型的缺陷。本文通过淮盐高速公路实例,研究了沉降监测数据对双曲线模型、Pearl模型和Gompertz模型预测精度的影响,得出了一些有价值的结论;4.针对单个模型进行沉降预测分析时存在较大的局限性和预测精度低的情况,引入了组合预测。将双曲线模型、Pearl模型和Gompertz模型进行变权重组合,用组合模型来预测软土路基的沉降,并将预测结果与单项模型预测比较,以评价变权重组合模型的在软基沉降预测中的适用性。
参考文献：
[1]. 软基路堤最终沉降量的灰色预测及反演分析[D]. 翁升. 华侨大学. 2001
[2]. 高填方路基沉降反演及预测方法的研究[D]. 邹德强. 长沙理工大学. 2004
[3]. 软粘土地基沉降计算及其预测反演分析[D]. 李彬. 西安科技大学. 2003
[4]. 高速公路软基变形预测分析与信息化施工系统的研究[D]. 曹海莹. 河北工业大学. 2005
[5]. 黄土填料高填方路堤沉降预测模型的对比分析及研究[D]. 李慧洁. 太原理工大学. 2016
[6]. 高速公路软土路基沉降分析[D]. 姚欢欢. 武汉理工大学. 2011
[7]. 公路软土地基处理的沉降分析研究[D]. 涂志飞. 湖南大学. 2014
[8]. 高速公路软土地基沉降预测模型研究与ES实现技术[D]. 谢华. 东南大学. 2006
[9]. 山区高等级公路填方段软基变形破坏预测评价[D]. 冯文凯. 成都理工大学. 2002
[10]. 基于非理想性观测数据的高速公路软基沉降预测研究[D]. 居俊. 南京林业大学. 2009
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