铜合高速公路高路堤沉降规律对比分析及稳定性研究

发布时间：2017-08-26 21:23

  本文关键词：铜合高速公路高路堤沉降规律对比分析及稳定性研究

  更多相关文章： 高填方路堤 曲线拟合法 稳定性预测 ABAQUS 变形状况

【摘要】：由于我国的地域辽阔,致使土壤地质、地形和自然气候条件差异较大,特别是西南的云贵川的山区地形陡峻,高填方路堤便成为了道路施工过程中一种普遍并且重要的路基结构形式。高填方路堤相对于一般路堤结构而言,具有最终沉降时间长,沉降量大,对地基的承载力、地基填筑材料的要求等各方面要求较高的特点。高填方路堤的路基稳定性作为道路安全运营中的一项重要技术指标,虽然现在已有的高填方路基稳定性的分析研究方法例如刚体极限平衡法和有限元剪切强度折减法等方法,但任何一种稳定分析方法,都具有局限性和针对性,在实际工程项目上的运用忽略了很多自然因素、人为因素和技术因素等,无法全面真实地反映高填方路堤的稳定性以及沉降变形特性。围绕这一问题,本文中采用指数、双曲线以及皮尔曲线拟合法引入到传统的路基稳定性分析方法中,首先统计出重庆市合川至铜梁高速公路K4+730~K4+830和K12+950~K13+140高填方路基沉降的数据,并进行分析,最终得出高填方路堤段沉降曲线,从而得出各种曲线拟合方法的优劣。但由于曲线拟合分析不能全面反映沉降的实际情况,难以满足高填方路堤不同施工阶段的实际沉降变形稳定性监测控制,以及高填方路堤的稳定性监测评估的要求。在曲线拟合模型的分析基础上,将各个不同条件下的高填方路堤作为分析对象,采用有限元分析软件ABAQUS,对高填方路堤在不同填筑高度、不同填筑材料以及不同的压实强度的条件下的沉降变形情况进行了研究分析,得出了在不同填筑高度、不同填筑材料以及不同的压实强度的条件下变形云图以及沉降位移的特点,分析总结出高填方路堤沉降的普遍特点和产生沉降的因素。最后,根据不同条件下的ABAQUS数值模拟沉降的结果,结合实际的工程项目,制定出在经济、在施工工艺以及施工效率等方面更加优良的施工计划。本文所研究的内容所获得的数据资料和结论,对于认识路堤边坡变形与稳定性的关系和导致高填方路堤沉降的多种因素都有意义,利用路基变形实际监测数据来判断路堤的安全状况,能够提前作出稳定性的预测预警,也对实际工程项目具有一定的实用价值和理论意义。
【关键词】：高填方路堤 曲线拟合法 稳定性预测 ABAQUS 变形状况
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.12
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究课题的目的和意义9
• 1.2 国内外研究概况9-12
• 1.2.1 土力学为基础的沉降预测方法10
• 1.2.2 数值模拟计算法10-11
• 1.2.3 实测沉降数据分析法11-12
• 1.3 论文主要研究内容12-13
• 1.3.1 曲线拟合法对比分析12
• 1.3.2 ABAQUS数值模型模拟分析12-13
• 1.4 本文研究思路13-15
• 第二章 高填方路堤的沉降监测技术与方案15-32
• 2.1 高填方路堤沉降监测的目的和意义15
• 2.2 重庆市铜合高速公路高填方路基沉降监测方案15-23
• 2.2.1 工程概况15-17
• 2.2.2 高填方路堤沉降变形监测17-18
• 2.2.3 高填方路堤沉降监控方案18-20
• 2.2.4 监测仪器20-23
• 2.2.5 监测频率23
• 2.3 监测结果23-31
• 2.3.1 K12+950～K13+140-C1断面24-26
• 2.3.2 K12+950～K13+140-C5断面26-28
• 2.3.3 K4+730～K4+830-C2断面28-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 曲线拟合在预测沉降中的应用32-50
• 3.1 曲线拟合方法简介32
• 3.2 曲线拟合方法在实际工程中的应用32-45
• 3.2.1 指数曲线拟合法32-36
• 3.2.2 双曲线拟合法36-40
• 3.2.3 皮尔曲线拟合法40-45
• 3.3 拟合曲线的模型辨识方法45-46
• 3.3.1 最小均方差法45-46
• 3.3.2 最大关联度法46
• 3.4 三种曲线拟合预测沉降结果分析46-48
• 3.5 本章小结48-50
• 第四章 高填方路堤数值模拟分析50-64
• 4.1 应力的空间与应力的不变量50-53
• 4.2 本构模型53-55
• 4.3 填筑材料的物理力学参数55-56
• 4.4 计算模型56
• 4.5 高填方路堤沉降规律56-62
• 4.5.1 高填方路堤在不同填方高度下的变形特性56-59
• 4.5.2 高填方路堤在不同填筑材料参数下的变形特性59-61
• 4.5.3 高填方路堤在不同压实度的条件下的变形特性61-62
• 4.6 本章小结62-64
• 第五章 高填方路堤稳定性研究及防护64-70
• 5.1 影响高填方路堤沉降变形的因素64-66
• 5.1.1 影响高填方路堤沉降变形的自然因素64-65
• 5.1.2 影响高填方路堤沉降变形的人为因素65-66
• 5.2 高填方路堤沉降变形的预防措施66-67
• 5.2.1 高填方路堤沉降在设计阶段预防措施66-67
• 5.2.2 高填方路堤沉降在施工阶段预防措施67
• 5.3 高填方路堤沉降变形的处理方法67-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第六章 结论与展望70-72
• 6.1 结论70-71
• 6.2 展望71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-78
• 附录A(攻读学位期间发表论文目录)78-79
• 附录B(攻读学位期间参与课题目录)79

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本文编号：743023