基于三点修正双曲线法的建筑垃圾填筑路基沉降预测

发布时间：2018-03-25 21:30

本文选题：道路工程　切入点：建筑垃圾填筑　出处：《长安大学学报(自然科学版)》2017年02期

【摘要】：为了推广建筑垃圾在高速公路路基填筑中的再应用,保证高速公路修筑和运营质量,以西咸(西安-咸阳)北环线建筑垃圾填筑路基试验段为工程依托,在分析现场实测数据的基础上,研究建筑垃圾填筑路基的沉降特点;然后以计算结果误差平方和、拟合系数、最终沉降量的预测值为评判标准,研究双曲线法、三点法的详细计算步骤,针对西咸北环线建筑垃圾填筑路基沉降观测数据存在波动的特点,对比分析每种方法的优缺点及适用性;并基于三点法的选点思路,在现场实测沉降曲线上选择3个适当的点作为预测样本,对双曲线法进行修正,提出一种精准预测建筑垃圾填筑路基沉降的三点修正双曲线模型,对比现场实测数据与三点法、双曲线法的预测结果,研究三点修正双曲线法在建筑垃圾填筑路基沉降预测中的预测成效、适用性和优势;为避免人为选点误差,进一步提高三点修正双曲线法的预测精度,对比不同时间起点t1、时间间隔Δt的沉降预测结果,探求三点修正双曲线法的选点限制范围。研究结果表明:建筑垃圾填筑路基具有沉降量小、沉降波动大的特点;三点法和双曲线法不能简单、有效、准确地对建筑垃圾填筑路基沉降进行预测,三点修正双曲线法克服了实测数据波动造成的影响,与现场实测曲线吻合良好,对建筑垃圾填筑路基的沉降预测效果优于三点法和双曲线法;三点修正双曲法的预测精度受选点的影响很大,选点不合适会出现误差平方和过大、最终沉降值预测不准确等情况;当Δt相同时,随着t1增大,预测精度和拟合性都在降低,当t1取为路基填土期完成,稳定期开始时,预测精度最高;当t1相同,Δt较小时,预测值曲线偏离实测曲线,误差较大,Δt越大,沉降预测曲线越接近现场实测曲线,因此建议Δt不少于60d;为避免出现预测异常,模型中选取的3个点S_1、S_2、S3要能反映实测曲线的发展趋向,应满足S_1S_2S3且S3-S_2S_2-S_1。本研究为建筑垃圾填筑路基的沉降预测提供了参考算法,具有一定的工程应用价值。
[Abstract]:In order to popularize the application of construction waste in expressway subgrade filling and ensure the quality of expressway construction and operation, the test section of construction waste filling roadbed of Xianxian (Xian-Xianyang) North Loop Line is based on the project. Based on the analysis of field measured data, the settlement characteristics of subgrade filled with construction waste are studied, and then the hyperbolic method is studied based on the sum of square error, fitting coefficient and prediction value of final settlement. The detailed calculation steps of the three-point method, aiming at the fluctuating characteristics of the observation data of the subgrade settlement of the construction waste filling in the West Xianbei Ring Line, the advantages, disadvantages and applicability of each method are compared and analyzed, and based on the three-point method, the idea of selecting the point is analyzed. The hyperbolic method is modified by selecting three suitable points on the site measured settlement curve, and a three-point modified hyperbolic model for accurate prediction of subgrade settlement of construction waste is put forward, and the field measured data are compared with the three-point method. The prediction results of hyperbolic method are studied, and the prediction results, applicability and advantages of three-point modified hyperbolic method in prediction of subgrade settlement of construction waste landfill are studied, and the prediction accuracy of three-point modified hyperbolic method is further improved to avoid the error of artificial point selection. By comparing the settlement prediction results of different time starting points t _ 1 and time interval 螖 t, this paper explores the point selection limit range of three-point modified hyperbolic method. The results show that the settlement of construction waste filling subgrade is small and the settlement fluctuates greatly; The three-point method and hyperbolic method can not be simple, effective and accurate to predict the settlement of subgrade filled with construction waste. The three-point modified hyperbolic method overcomes the influence caused by the fluctuation of measured data and is in good agreement with the field measured curve. The prediction effect of settlement of construction waste filling roadbed is better than that of three-point method and hyperbolic method, the prediction accuracy of three-point modified hyperbolic method is greatly affected by the selection of points, and the error square sum is too large when the selection point is not suitable. When 螖 t is the same, the prediction accuracy and fitting property are decreasing with the increase of t 1. When t 1 is taken as the filling period of subgrade, the prediction accuracy is the highest when the stabilization period begins, and when t 1 is equal, 螖 t is small. The prediction curve deviates from the measured curve, and the error is greater, and the bigger 螖 t, the closer the settlement prediction curve is to the field measured curve, therefore, it is suggested that 螖 t should not be less than 60 days, in order to avoid the occurrence of prediction anomaly, In order to reflect the development trend of the measured curves, the three points selected in the model SSP _ 1 / S _ 2 / S _ 3 should satisfy S_1S_2S3 and S _ 3-S _ 2S _ 2S _ 2-S _ 1.This study provides a reference algorithm for the settlement prediction of construction waste filling roadbed, and it has certain engineering application value.
【作者单位】：长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室;
【基金】：陕西省交通运输厅科技项目(13-48X)
【分类号】：U416.1

【参考文献】

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