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软土地基路堤工后沉降时参反演与预测
| 论文题名： | 软土地基路堤工后沉降时参反演与预测 |
| 关键词： | 软土路基;工后沉降;预测;恒参反演;分时段反演;时参反演;有限元;权系数 |
| 摘要： | 受地理条件的限制,许多公路不得不建造在深厚的软土路基上.软土路基在外荷载作用下,其工后沉降一般比较大,而且持续时间很长.对于软土路基上的高等级公路,潜在的工后沉降会对交通运输造成相当大的危害,因而对其路面工后沉降的控制要求甚高,在进行地基处理前就要对路堤的工后沉降进行较为准确的计算和预测.由于影响工后沉降的因素众多,各因素都在不断变化,而且软土的性质极为复杂,土性参数的确定比较困难,准确计算工后沉降是近年来路堤工程研究的一个热点和难点.工后沉降的控制是软土地基路堤工程的关键问题,它不仅直接影响工程的造价,而且牵涉到日后的维修养护和行车安全等一系列问题.因此,研究和建立软土地基路堤工后沉降的计算或预测模型对我国快速发展的公路交通建设具有重要的理论和现实意义.综观各种沉降的计算方法,笔者认为采用能同时计算软土主次固结的粘弹性模型,考虑参数随时间的变化,利用前期的观测数据,反演预测路堤工后沉降是解决这一问题的有效方法.本文首先基于Biot固结理论有限元数值解和Merchant粘弹性模型理论解析解,采用直接优化反分析方法,根据已获得的长期观测数据,分时段反演了模型中主要的土性参数,研究各参数随时间的变化趋势,探讨时参反演的可行性.在此基础上编写了时参反演有限元程序,结合工程实例,反演了参数的时间函数,并对软土路基的工后沉降进行预测.此外,文中还对目标函数权系数的取值和土性参数相互间的影响进行了探讨,获得了一些有意义的成果.本文根据公路路堤工程建设的特点,基于动态分析的思想,考虑到路堤软土路基沉降过程中不断变化的环境因素和土性参数,提出分时段反演与时参反演.通过实例分析表明,这种方法是行之有效的,能大大提高反演的精度和预测的及时性,可为软土地基路堤的设计、施工和日后的维修提供参考. |
| 作者： | 程健 |
| 专业： | 市政工程 |
| 导师： | 俞亚南 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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