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湿陷性黄土地区高速铁路路堤下长短桩复合地基沉降理论研究
| 论文题名： | 湿陷性黄土地区高速铁路路堤下长短桩复合地基沉降理论研究 |
| 关键词： | 湿陷性黄土地区;高速铁路路堤;长短桩复合地基;沉降规律;附加应力;BP神经网络 |
| 摘要： | 高速铁路的正常运营对路基沉降要求相当严格,其中最关键的是控制地基沉降。然而,长短桩复合地基技术在湿陷性黄土地区应用后,不但控制了地基总沉降量,而且也取得了良好的经济效益和社会效益。但是,前人对其理论研究还不够深入和完善。因此,本文依托湿陷性黄土地区在建的高速铁路项目对长短桩复合地基的沉降进行系统的研究。本文研究内容主要体现在以下几个方面: 第一,分析长短桩复合地基在路堤荷载作用下的工作机理后,总结了长短桩复合地基承载力计算公式。同时,概述了多种复合地基沉降计算方法,并对其进行了分析。 第二,选取两个典型的路基断面,采用弹性土堤法、Boussinesq三角形荷载法和Boussinesq组合荷载法计算得到地基附加应力,然后通过复合模量法和弦线模量法分别计算长短桩复合地基的沉降值,并与实测沉降值比较,得到了适用于湿陷性黄土地区长短桩复合地基的沉降计算方法。 第三,利用FLAC3D软件对长短桩复合地基进行数值模拟分析,桩间土采用Mohr-Coulomb模型,在数值计算过程中,最佳的深度取3.5b,最佳的宽度取4.5b,b为路基底宽度。数值模拟结果表明,随着垫层厚度、垫层模量的增大,地基沉降量分别表现出增加和减小;随着长桩长度和短桩桩端以上桩间土模量的增大,地基沉降量显著减小;随着长桩模量和短桩长度、模量的增大,地基沉降量减小不明显。 第四,根据两个试验段路基沉降观测资料,运用双曲线法、抛物线法和BP神经网络进行沉降预测。其中,BP神经网络模型的构建,样本的训练以及预测借助MATLAB软件来完成。然后,计算并对比三种预测方法的拟合指标r2和相对误差,发现采用 BP神经网络最适合预测湿陷性黄土地区长短桩复合地基的沉降,其拟合精度和预测精度都很高。 |
| 作者： | 王晓光 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 雷胜友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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