軟土地基路堤工后沉降時參反演與預測.pdf

1、受地理條件的限制,許多公路不得不建造在深厚的軟土路基上.軟土路基在外荷載作用下,其工后沉降一般比較大,而且持續(xù)時間很長.對于軟土路基上的高等級公路,潛在的工后沉降會對交通運輸造成相當大的危害,因而對其路面工后沉降的控制要求甚高,在進行地基處理前就要對路堤的工后沉降進行較為準確的計算和預測.由于影響工后沉降的因素眾多,各因素都在不斷變化,而且軟土的性質(zhì)極為復雜,土性參數(shù)的確定比較困難,準確計算工后沉降是近年來路堤工程研究的一個熱點和難點.

2、工后沉降的控制是軟土地基路堤工程的關(guān)鍵問題,它不僅直接影響工程的造價,而且牽涉到日后的維修養(yǎng)護和行車安全等一系列問題.因此,研究和建立軟土地基路堤工后沉降的計算或預測模型對我國快速發(fā)展的公路交通建設具有重要的理論和現(xiàn)實意義.綜觀各種沉降的計算方法,筆者認為采用能同時計算軟土主次固結(jié)的粘彈性模型,考慮參數(shù)隨時間的變化,利用前期的觀測數(shù)據(jù),反演預測路堤工后沉降是解決這一問題的有效方法.本文首先基于Biot固結(jié)理論有限元數(shù)值解和Merchan

3、t粘彈性模型理論解析解,采用直接優(yōu)化反分析方法,根據(jù)已獲得的長期觀測數(shù)據(jù),分時段反演了模型中主要的土性參數(shù),研究各參數(shù)隨時間的變化趨勢,探討時參反演的可行性.在此基礎上編寫了時參反演有限元程序,結(jié)合工程實例,反演了參數(shù)的時間函數(shù),并對軟土路基的工后沉降進行預測.此外,文中還對目標函數(shù)權(quán)系數(shù)的取值和土性參數(shù)相互間的影響進行了探討,獲得了一些有意義的成果.本文根據(jù)公路路堤工程建設的特點,基于動態(tài)分析的思想,考慮到路堤軟土路基沉降過程中不斷變