軟土地基路堤工后沉降時(shí)參反演與預(yù)測(cè).pdf

1、受地理?xiàng)l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(shí)間很長(zhǎng).對(duì)于軟土路基上的高等級(jí)公路,潛在的工后沉降會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸造成相當(dāng)大的危害,因而對(duì)其路面工后沉降的控制要求甚高,在進(jìn)行地基處理前就要對(duì)路堤的工后沉降進(jìn)行較為準(zhǔn)確的計(jì)算和預(yù)測(cè).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(fù)雜,土性參數(shù)的確定比較困難,準(zhǔn)確計(jì)算工后沉降是近年來(lái)路堤工程研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn).

2、工后沉降的控制是軟土地基路堤工程的關(guān)鍵問(wèn)題,它不僅直接影響工程的造價(jià),而且牽涉到日后的維修養(yǎng)護(hù)和行車安全等一系列問(wèn)題.因此,研究和建立軟土地基路堤工后沉降的計(jì)算或預(yù)測(cè)模型對(duì)我國(guó)快速發(fā)展的公路交通建設(shè)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義.綜觀各種沉降的計(jì)算方法,筆者認(rèn)為采用能同時(shí)計(jì)算軟土主次固結(jié)的粘彈性模型,考慮參數(shù)隨時(shí)間的變化,利用前期的觀測(cè)數(shù)據(jù),反演預(yù)測(cè)路堤工后沉降是解決這一問(wèn)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(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù),分時(shí)段反演了模型中主要的土性參數(shù),研究各參數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì),探討時(shí)參反演的可行性.在此基礎(chǔ)上編寫了時(shí)參反演有限元程序,結(jié)合工程實(shí)例,反演了參數(shù)的時(shí)間函數(shù),并對(duì)軟土路基的工后沉降進(jìn)行預(yù)測(cè).此外,文中還對(duì)目標(biāo)函數(shù)權(quán)系數(shù)的取值和土性參數(shù)相互間的影響進(jìn)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(shè)的特點(diǎn),基于動(dòng)態(tài)分析的思想,考慮到路堤軟土路基沉降過(guò)程中不斷變