高速公路路基沉降预测研究分析

介绍了高速公路路基沉降预测的几种常用方法,对每一种方法的优缺点、使用范围和相关原理做了比较,建议在进行高速公路路基沉降预测时要根据不同的地质条件和设计要求,提高路基沉降预测的精确度,保证路基的施工质量。     

滨海软土路基最终沉降量预测研究

通过对滨海软土特性及路基沉降发展规律的深入讨论，简要介绍了软土路基沉降预测的常用方法，提出软土路基固结沉降—时间过程曲线与社会经济预测中的S型成长曲线极为相似，由此提出和推导了预测滨海软土路基沉降发展规律的龚帕兹预测方法，并结合某滨海大道高速公路软基沉降实测资料进行了计算分析，表明该模型预测效果较好，可供工程应用参考。     

双曲线法在路基沉降变形预测中的应用分析

对路基沉降变形的计算和预测方法中的双曲线预测模型及原理进行介绍,结合某高速公路路基沉降变形预测的实例进行分析,实测数据与相对应的预测曲线吻合度较好,客观地反映了路基沉降的动态发展情况。     

软土路基沉降的联合法预测研究

为了探究一种能同时确保先行性与准确性的软土路基沉降预测方法,依托工程实际情况,结合工程地质勘查资料、工程实测以及路基沉降试验,对所选取的典型断面进行沉降预测分析,提出了一种联合优化型的软土路基沉降预测方法.首先,采用曲线拟合法中的3种不同曲线对软土路基沉降进行预测;其次,引入最小均方差法和最大关联度法判定最优曲线;最后,采用FLAC3D数值模拟法预测软土路基沉降,将最优拟合曲线法、FLAC3D数值模拟法、实测数据三者定量对比分析.研究结果表明:沉降发生前,通过使用实验室试验数据,FLAC3D数值模拟法预测值大于实际值15%~20%,偏于安全,可较早预测施工过程中的过大沉降;沉降发生时,通过使用工程实测数据,最优曲线拟合法可以更准确的预测路基沉降全过程,且最终沉降与实测值误差不超过3%;相对于预测加固处理后的路基沉降,联合法对预测扰动较小的软土路基沉降准确率更高,准确率提升幅度为5%~10%.     

遗传算法在高路堤沉降预测中的应用

依据高路堤填土施工期路基沉降实测资料,分别运用遗传算法和最小二乘法确定灰色GM(1,1)预测模型中的灰色参数a和u,然后据此预测路基后期任意时刻的沉降量及最终沉降量,通过与实测沉降资料做比较分析,表明采用遗传算法反演参数预测高路堤沉降具有比其它方法误差更小的特点,是一种较好的路基沉降预测方法,因此适宜于在高路堤的沉降预测中应用.     

考虑侧向变形影响的路基沉降计算方法修正

针对现有路基沉降计算方法未考虑侧向变形影响的不足,基于数值模拟计算结果,提出了一种考虑侧向变形影响的路基沉降计算方法,研究结果表明该方法有效减小了计算结果与实测结果之间的误差,可为考虑侧向变形影响的路基沉降预测提供理论参考。     

遗传算法在高路堤沉降反演优化中的应用

依据高路堤填土施工期路基沉降实测资料，分别运用遗传算法和最小二乘法确定灰色GM(1，1)预测模型中的灰色参数α和u，然后据此预测路基后期任意时刻的沉降量及最终沉降量，通过与实测沉降资料做比较分析，表明采用遗传算法反演参数预测高路堤沉降具有比其它方法误差更小的特点，是一种较好的路基沉降预测方法。     

湿陷性黄土地区路基沉降的优性组合预测

湿陷性黄土地区路基的沉降预测是铁路路基建设中的一个重要课题,通过分析实测数据来预测沉降是实际工程中较多采用的方法.单一的预测方法各有其适用性,同时也存在着不足,据此提出既能综合利用多种预测方法提供的信息又能提高预测精度的组合预测.采用以有效度最大为准则的优性组合预测,并通过对郑西铁路客运专线路基沉降实测数据的分析,说明优性组合预测的有效性及加权系数的时变特性.     

多模式路基沉降预估方法在土石混填路基沉降分析中的应用

土石混填路基为山区、丘陵区路基填筑的基本形式,路基施工期的沉降及工后沉降可以采用多种沉降预测模型进行一定时间段内的沉降预估。由多种沉降预估模型预测结果可知,Morgan-Mercer-Florin函数法预测结果与实测值比较接近,能够有效提高路基工后沉降预估的准确性。     

青连高铁K104+080路基工后沉降预测

以青连高铁K104+080路基为例,通过设计合理的监测方案监测了路基不同部位的工后沉降、沉降速率和湿度,分析了路基工后沉降规律;基于监测数据采用GM(1,1)模型、神经网络模型和灰色神经网络模型进行了路基工后沉降预测,在验证预测效果的基础上基于灰色神经网络模型构建了路基工后沉降预测模型,明确了该路基的稳定状况并提出了路基工后沉降预警方法.研究结果表明:Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3和Ⅰ-4监测点的工后沉降预测值在第45监测期以后增量很小,并分别收敛于5.19、4.96、4.71和4.47 mm,该路基将继续保持稳定状态;选取工后沉降量为主要预警指标,沉降速率为辅助预警指标,将高铁路基沉降预警等级分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级.     

基于相空间重构及PLS法的冻土路基变形预测

为了正确预测多年冻土路基变形,将多年冻土路基变形单变量混沌时间序列进行相空间重构,依重构空间嵌入维数38在多维空间中定义自变量、因变量和样本数,利用偏最小二乘法对所构造的自变量进行主成分提取,建立路基变形预测模型,借助多种评判指标进行模型精度分析,并绘制了预测值与实测值散点图。对比分析结果表明所有样本点都集中在散点图对角线附近,相关系数达0.889 4,预测值与实测值最大相对误差为9.75%,说明建立的预测模型合理可信,利用该预测模型进行多年冻土路基变形预测可行。     

青藏公路路基路面管理系统研究

通过对青藏公路实际调查和数据的分析 ,研究青藏公路各种病害 ,并加以分类 ,提出了青藏公路路基路面评价方法 ,设计了青藏公路路基路面管理数据库 ,建立了青藏公路路基路面管理系统 ,为青藏公路综合管理提供了先进的辅助工具 .     

高速公路拓宽方式对路基沉降的影响

为了研究高速公路拓宽方式对路基沉降的影响,结合西潼高速公路改扩建工程,针对单侧拓宽和双侧对称拓宽方式建立了路基沉降数值模型,利用有限元方法分析了路基顶面沉降、差异沉降与坡脚水平位移的变化规律,并选定试验段进行双侧对称拓宽方式下的数值模拟分析和分层总和法计算,同时进行了路基沉降观测。分析结果表明:拓宽相同宽度时,双侧拓宽的旧路基中心沉降减小幅度较单侧拓宽增加15.2%;两侧各拓宽2车道时,路基差异沉降是单侧拓宽4车道时的24.3%;随着拓宽宽度的增加,旧路基中心沉降增量逐渐减小,最大沉降位置在距新建路基边缘内侧3～5m处。数值模拟、分层总和法计算及现场观测最大沉降分别为18.40、18.74、16.06mm,表明数值模拟方法可靠,模拟结果与观测结果基本相符。     

地下结构抗震分析中基床系数取值试验研究

在对地下结构进行抗震分析时,基床系数的准确性直接决定了反应位移法的计算精度. 针对基床系数相关研究的不足,提出了一种拟静力试验法,自主研发了大型拟静力模型箱,围绕砂土场地开展了有无轴压两组试验;在此基础上,提出了基床系数沿深度修正法,并进行了算例验证. 结果表明:水平基床系数随推覆水平的增大而减小,随土层深度的增大而增大;附加应力对基床系数取值存在较大影响;采用修正基床系数可显著提高反应位移法的计算精度,较规范中基床系数静力有限元法,地下结构弯矩误差最大可由16.7%降低至9.1%,顶底板相对位移的计算误差可由35.0%降低至18.8%,验证了该新型室内基床系数测试方法的可行性及基床系数沿深度修正法的合理性.      

考虑相变作用的冻土路基应力与变形分析模型

基于冻土路基温度场的控制方程,考虑水分转化为冰的相变作用对土体瞬时变形和蠕变变形的影响,建立路基应力和变形的二维数值方程,并通过1月份的路基冻胀力学模型,分析冻胀带内水分相变引起的路基应力和变形的分布规律.研究发现,在冻胀区域一定的情况下,冻胀率的大小决定了路基表面应力和变形的极值大小;竖向位移的最大值在坡脚处产生,并向路基中部和左侧边界逐渐递减;随着冻胀率的增加,路基表面裂缝有从坡脚向路中发展的趋势;路基表面产生最大拉应力的位置与最大竖向位移的位置基本吻合;路中所承受的拉应力主要发生在水分集聚的相变带范围内.结果表明,相变作用是引起路基发生冻胀病害的直接因素,分析路基应力与变形的分布规律是研究多年冻土路基破坏机理的有效方法.     

基于相空间重构的冻土路基变形预测

应用最大Lyapunov指数预测多年冻土路基变形,分析冻土路基变形的相空间重构方法和不同延迟时间及嵌入维数对最大Lyapunov指数的影响。发现当延迟时间为1,嵌入维数为5时,最大Lyapunov指数趋于稳定,其值为0．00528。运用该指数,进行冻土路基变形预测,比较预测变形量和实测变形量,得到最大相对误差为0．749％,最小为0．135％。结果表明最大Lyapunov指数能够较好地反映冻土路基变形的混沌特征,利用其进行冻土路基变形预测是可行的。     

基于非等时序灰色模型的路基沉降预测

结合高速公路路基施工沉降观测数据,讨论了灰色系统理论和双曲线模型在公路路基沉降预测中的应用,并对等间隔的灰色模型GM(1,1)进行了改进,建立了任意时间间隔的非等时序改进灰色模型。通过具体工程实践,给出了灰色模型和双曲线模型对公路路基沉降量预测结果与实测结果的比较,结果表明灰色模型的预测沉降量与实际沉降量更接近,精度更高,更能满足工程需要。     

基于PCC桩处理高速铁路软土路基施工工艺的研究

结合我国东北某地区高速铁路某标段软土路基处理工程实例,采用有限元方法,通过对比采用PCC桩加固和不加固软土路基的位移沉降,阐述了PCC桩改善软土路基的力学原理,同时提出PCC桩施工的具体方案。     

智能数显滑动式测斜仪在沧黄高速公路高填方路基水平位移观测中的应用

智能数显滑动式测斜仪是目前对高填方路基填筑时产生的水平位移进行观测的比较先进和快捷的仪器设备。通过对路基水平位移产生机理、仪器的使用及其在沧黄高速路基中的应用进行分析,结果表明：该仪器操作过程简捷、数据精确、可操作性强,其检测数据能起到指导和控制路基施工的作用。     

智能数显滑动式测斜仪在沧黄高速公路高填方路基水平位移观测中的应用

智能数显滑动式测斜仪是目前对高填方路基填筑时产生的水平位移进行观测的比较先进和快捷的仪器设备。通过对路基水平位移产生机理、仪器的使用及其在沧黄高速路基中的应用进行分析,结果表明:该仪器操作过程简捷、数据精确、可操作性强,其检测数据能起到指导和控制路基施工的作用。