详情

原文传递基于组合模型的沙漠地区软土路基沉降预测研究

论文题名：	基于组合模型的沙漠地区软土路基沉降预测研究
关键词：	沙漠地区;软土路基;沉降预测;组合预测模型;公路建设
摘要：	随着我国经济建设的不断快速发展，西北部公路建设的速度也在日益提高。由于我国国土面积幅员辽阔，道路沿线地形地貌复杂地区很多，软土分布非常广阔，内蒙古沙漠地区公路建设过程中经常会遇到沼泽软弱地基。沼泽地软土的强度低、固结慢，在外荷载作用下容易造成地基失稳而引起沉降变形，严重影响路基路面结构的稳定性和公路的使用寿命。　　公路路基在路堤填筑施工过程中和填土完成后，软土路基都会产生较大的沉降和剩余沉降，特别是车流量巨大的高等级公路对沉降特别敏感，要求工后沉降不应超过规范值，这就对高等级公路建设中软土路基沉降量的预测提出了更高的技术要求。路基的沉降与稳定性是一个复杂的问题，目前常用的许多软土路基沉降预测方法都存在一定的局限性和预测误差，预测的精度较低，而且针对沙漠沼泽地区特殊工程地质条件下软土路基沉降的研究极少。因此，研究解决该地区软土路基沉降变形及精确预测问题具有非常重要的理论和工程实践意义。　　本论文首先阐述了软土的工程特性和地基沉降变形机理及其影响因素，并以内蒙古沙漠地区乌审召生态工业园区（乌）—嘎鲁图（嘎）段一级公路软土路基为工程背景，分析了沙漠沼泽地区工程地质条件的特殊性，探讨了能有效减小软土路基沉降的综合工程加固处治及其监测监控技术。软土的沉降变形与土体的性质、路基土的应力历史、路基填土高度、地下水位变化、侧向位移、地基处理方法、加荷载方式及加载速率等影响因素有关。沙漠沼泽地区软土主要以粉细砂、粉质黏土、淤泥质土及腐殖土或泥炭等细颗粒土为主，该特殊地质条件下软土路基固结沉降的速率很慢，承载力极低。通过设置碎石桩、加铺砂砾垫层和土工格栅及增设反压护道等综合加固技术，能有效地减少软土路基的沉降。　　接着根据内蒙古乌嘎一级公路软土路基路段典型观测断面K35+270沉降监测数据，采用灰色GM(1，1)模型、双曲线拟合法和泊松曲线拟合法三种单项预测方法进行软土路基的沉降预测，分析总结了各单项预测方法的预测效果和优缺点。三种预测方法都可用来预测软土路基的沉降，对于全时期内的沉降预测效果，灰色GM(1，1)模型最好，其次是泊松曲线法，但预测精度均有待提高。　　最后论述了组合预测理论和模型建立的方法，并选取灰色GM(1，1)模型—泊松曲线模型进行组合，建立给予单项预测方法不同权重的组合预测模型。分析比较了不同确定权系数方法下几种最优和非最优组合模型与子模型的预测效果，探求出适合沙漠沼泽地区软土路基沉降预测的组合预测模型。研究分析表明组合预测模型减小了单项预测方法的系统误差，其整体预测效果明显优于两种单项预测方法，比单项预测方法有更高的预测精度和数据可靠度。
作者：	周思全
专业：	道路与铁道工程
导师：	欧湘萍
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文