高填方路堤沉降预测研究及数值模拟分析

发布时间：2020-06-02 18:12

【摘要】：高填方路堤是基于公路、铁路建设中线路选线的坡度以及其他相关要求而经常出现一种路基,特别是山区的道路以及铁路的建设中尤为常见。而在高填方路堤中,涉及到高填方路堤安全以及后期路面运营质量最为关键的技术要点就是控制整个高填方的沉降,保证沉降的稳定性以及控制沉降速率是整个高填方的路堤稳定性的保障。全文共六章,论文的内容包括:选题依据及研究意义、国内外研究研究现状综述;本文的研究内容介绍以及相关思路;理论的介绍、证明过程、计算和结果的分析以及得出的结论;重要的公式计算、数据、图表以及相关分析;研究内容的总结与展望。还包括了相关的参考文献以及作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文及相关科研实践成果。本文基于两个实际工程的沉降监测情况,采用曲线预测、灰色系统理论、数值模拟等研究方法,对高填方路堤的沉降进行了预测分析和数值模拟研究,主要工作和成果如下:(1)本文在参考已有相关文献的基础上,总结了影响高填方路堤沉降变形因素以及其沉降规律,并给出了目前常用的高填方沉降控制措施。(2)本文结沉降曲线预测的应用,基于扎龙沟至碾伯镇高速公路一个填方高度为34米的高填方路堤在填筑期间的沉降实测数据的,分别用双曲线法、指数曲线法、对数曲线法对高填方路堤在填筑期间的短期和中后期沉降量进行了预测,并计算出了相关预测参数和沉降量短期、中后期的预测结果进行比较分析,得到了相关结论。然后,本文结合短期、中后期三种曲线预测的优劣性给出关于高填方路堤在填筑过程中的沉降预测优化组合方法,并给出了基于不同监测时间长度关于未来一段时间内的沉降量预测方法。(3)本文对内蒙古呼和浩特至杀虎口高度公路一个高填方路堤的原有地基在填筑土体自身重力作用下发生的沉降进行了灰色系统理论建模分析,分别选择长短原始序列进行建模对比分析,然后根据模型对沉降量进行了预测,经过比较分析发现灰色系统建模对沉降量分析的关键在于原始序列时间上的“远近性”。(4)本文基于有限元相关理论,使用数值模拟软件ABAQUS对在填筑土体自重的作用下原始地基土体的沉降进行了建模分析,分别得到了随着填筑高度变化的沉降云图、应力应变云图,并基于得到的云图进行了分析,得到了相关的理论。
【图文】：

示意图,高填方路堤

图 1-1 高填方路堤沉降预测方法上述文献，一般认为，具有一定对称性填筑的高填方路堤的沉状态，其表现为高填方路堤两侧的沉降量较小，路堤中间的沉“弯盆”状态，主要原因就是高填方路堤会在会在压实填筑体侧向剪切变形，土体向两侧凸出，其示意图如下图 1-2 所示。中常见的高填方路堤作为研究对象，更加符合在实际工程中遇能够很好的为后续再相应地区遇到的高填方沉降问题提供一定

示意图,高填方路堤,沉降,示意图

图 1-2 高填方路堤沉降示意图.3 主要的研究内容及其思路.3.1 研究内容及创新点本文借助已有的青海省扎碾高速公路（扎龙沟至碾伯镇）K20+848～K20+896的一个平均填方高度为 34 米的高填方路堤随着填方高度的变化的底基层沉降数据进行了三种曲线预测并对其进行比较分析，，提出了一种基于前期和中后沉降曲线预测问题的优化预测方法。接着选取了内蒙古呼和浩特至杀虎口高路 k65+921 的高填方路堤的原始地基在填筑过程中的沉降量为研究对象，进色预测分析，并基于其预测的精确度，对灰色预测的原始数据在时间上的选取了建议。最后对内蒙古呼和浩特至杀虎口高速公路 k65+921 的高填方路堤建析，对其在填筑过程中整个高填方路堤的沉降量以及应力应变进行分析。总的，本文的主要的研究内容有以下几点：（1）高填方路堤的沉降的变形规律分析
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U416.12

【参考文献】