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行车荷载下的Doppler效应与饱和软土路基沉降计算
| 论文题名： | 行车荷载下的Doppler效应与饱和软土路基沉降计算 |
| 关键词： | 饱和软土路基;沉降计算;行车荷载;运动源效应 |
| 摘要： | 中国存在着广泛的饱和软土地基区域，主要分布于渤海湾、长江和珠江三角洲的沿海地区及内陆湖泊地带。在饱和软土上建设的高速公路在车载下经常发生路基不均匀沉降，运行安全受到严重威胁，最常见的是路面沉降和桥头跳车造成的事故。本文根据丁伯阳教授论证的运动源Doppler效应及桥头两端应产生的沉降差，调查了杭州湾滨海平原的3条高速公路，相关桥梁两端路基历年沉降维修摊铺统计数据证实了上述结论，从而对饱和软土路基车载下的沉降问题进行了深入分析。本文主要研究成果及创新点如下: (1)基于杭州湾滨海平原的3条高速公路历年施工记录，得到相关桥梁两端路基历年沉降维修摊铺的461条统计数据。此项共涉及桥梁191座，同一座桥有2次以上记录的共有100条。其中施工记录中单个桥端离开端摊铺记录厚度大于靠近端的共有64条，占比64％。施工记录中单个桥端离开端摊铺记录厚度小于靠近端的有36条，占比36％。将上述所有461条统计数据按照左幅、右幅和靠近端、离开端合并综合平均统计，则杭甬，宁波绕城西线和杭浦等三条高速公路，相关桥梁两端路基历年沉降维修摊铺平均值全部合乎Doppler效应的离开端沉降应大于靠近端沉降的规律。杭甬，宁波绕城西线和杭浦等三条高速公路相关桥梁两端路基沉降差分别为0.132m，0.101m与0.037m。 (2)基于历年沉降实测数据和Somigliana或Volterra积分方程的BEM分析得到孔压与排水计算数据，分析整理得到杭甬，宁波绕城西线和杭浦等3条高速公路的沉降固结曲线，并由上述3条高速公路的数据推出车流为1.5千万量/年，1.0千万量/年，0.65千万量/年，0.25千万量/年的设计建议固结变化曲线。 (3)根据杭浦高速东段历史车流量数据，以大数据的概率分布统计特性得出其年复合增长率及10午后的预测值，运用概率分析的相关原理对路基沉降值进行了预测。结合本文第4章的典型车流量高速公路行车固结变化曲线和杭浦高速地基沉降值变化曲线，预计杭浦高速东段到2026年时的累计平均沉降达到47.38cm，固结度达到73％。最后运用H0的假设检验理论，验证了概率分析中年复合增长率ηn符合正态分布的正确性。 |
| 作者： | 宋宥整 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 魏纲;丁伯阳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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