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土工格栅加筋高填方路堤变形与稳定性研究
| 论文题名： | 土工格栅加筋高填方路堤变形与稳定性研究 |
| 关键词： | 土工格栅;高填方路堤;加筋路堤;沉降预测;数值分析;稳定性 |
| 摘要： | 高填方路堤具有填方高度大、占地面积宽、填方量大的工程特点,土工格栅以其强度高、柔性好的特点被广泛应用于路堤加固工程中,在高填方路堤中铺设土工格栅,通过路堤填料与土工格栅之间具有良好的摩擦效应,不仅可以限制土体的沉降变形,还能提高土体的强度和稳定性。然而,现有的加筋土理论研究并不完善,加筋机理和设计理论的研究仍落后于工程实践,加之山区地质条件复杂,工程竣工后,随着时间的增长以及车辆荷载的重复作用,高填方路堤容易出现局部沉降变形、整体下沉以及边坡失稳等问题,因此对加筋高填方路堤变形与稳定性的研究具有重要意义。 本文以河北省某高速公路高填方路堤工程为背景,采用理论分析与实际观测相结合的方法展开讨论,通过室内拉拔试验、现场沉降观测、数值理论研究与FLAC3D数值模拟等方法,系统研究了土工格栅加筋高填方路堤的加筋机理、高填方路堤沉降变形的预测方法及预防措施、边坡稳定性分析方法等问题,主要研究工作如下: 1、运用正交试验设计原理,对影响室内拉拔试验的各因素进行研究,得到影响因素的主次顺序及其变化规律。 2、根据现场实测数据,分析了高填方路堤的沉降变形规律、沉降变形特征以及沉降变形机理,提出了预防高填方路堤沉降变形的措施。 3、基于灰色系统理论和BP神经网络预测模型的特点,根据位移分解原理,提出了一种新型的灰色-BP神经网络预测模型,通过与实测数据进行对比,证明了预测模型的可行性。 4、利用FLAC3D有限差分软件,对高填方路堤工程进行了数值模拟分析,研究了高填方路堤在加筋和未加筋情况下的沉降变形及稳定性情况,并探讨了加筋土的计算分析方法。 5、利用公式推导了高填方路堤最佳加筋位置,并对瑞典条分法、简化Bishop法、Janbu法三种稳定性计算方法进行了分析,研究了不同因素对加筋高填方路堤变形与稳定性的影响。 |
| 作者： | 耿敏 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 窦远明 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 河北工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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