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。     

黄土沟壑区湿软路基沉降预测模型

为合理考虑路基沉降预测时诸多影响因素的不确定性与随机性,提出基于神经网络范例推理的路基沉降预测模型。以同类工程的成功经验为基础,建立了基于神经网络的沉降范例检索模型,在范例相似度计算中,引入归一化效用函数,通过神经网络的学习,建立当前沉降范例与沉降源范例之间的相似关系,最终实现当前沉降范例的沉降预测。对黄土沟壑区湿软路基沉降预测结果表明,该模型具有较高的预测准确性,预测值与实测值绝对误差小于10%。     

非等时距GM(1,1)灰色模型在路基沉降预测中的应用

灰色理论现已普遍运用于路基沉降的预测中,以某高速公路为例,运用灰色理论建立路基沉降的非等时距GM(1,1)预测模型,并采用后验差法进行精度检验。以工程实测沉降数据为基础,对模型的预测结果进行了分析。结果表明,预测值与实测值之间误差较小,从而证实该方法的可行性。     

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。     

路基沉降的灰色理论预测及其应用

运用灰色理论，对铁路高填方路基的沉降进行预测，建立了GM(1，1)预测模型．以相同观测时段的GM(1，1)模型为原型，考虑荷载变化，针对地基土体均匀的情况，提出了GM(1，1)修正模型，通过具体实例，对模型的预测结果进行分析，分析表明，用修正模型预估下一级加载后的沉降，选取适当的沉降变化比进行计算，预测值与实测值之间误差小于6％，方法简单可靠，对类似高填方路基工程有一定参考价值．     

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。     

高寒高海拔多年冻土区拓宽路基差异沉降

为了研究高寒高海拔多年冻土区拓宽路基面层吸热对下伏多年冻土温度与沉降的影响,建立了基于热力耦合理论的差异沉降计算的有限元模型,并利用实体工程监测数据对模型进行了修正,分析了不同季节、不同填高与阴阳坡工况下拓宽侧路基差异沉降分布规律,确定了多年冻土区最优路基拓宽位置。研究结果表明:多年冻土区拓宽路基最大融深与沉降均出现在秋季,10月份的变形最不利,病害特征最突出,其中4m填高路基第10年最大差异沉降为16.9cm,分别为7、1、4月份沉降的1.1、1.4、1.7倍;差异沉降与路基填高存在正相关性,当路基填高分别为2、4、6 m时,10年内路基的差异沉降分别为13.2、16.9、18.1cm;阴坡侧拓宽路基的温度与沉降变化小于阳坡侧,在10年内,阳坡侧拓宽路基底面最大升温为1.3℃,阴坡侧为0.6℃,阳坡侧拓宽路基最大差异沉降为16.9cm,阴坡侧为12.3cm;即使阴坡侧拓宽,差异沉降仍使拓宽路基顶面形成一个斜率为2%~3%的斜坡,进而使路面产生较大附加应力,最终造成结构层病害。     

高填方路基沉降变形影响因素模拟分析

为分析各类因素对高填方路基沉降的影响,建立模型模拟分析在不同因素作用下路基沉降的变化规律。运用ANSYS软件建立模型进行模拟分析,对不同填筑高度、边坡坡度、压实度和填料的路基沉降变形进行模拟计算,并结合现场实测结果进行对比分析确定可靠性。模拟计算结果表明：路基沉降随填方高度呈现线性增加,随路基压实度的提高而线性下降,随填料容重的提高不断下降,下降幅度随路基坡度变缓而减小。结合现场监测数据进行对比分析,得出模拟计算值相对较高,偏差最大值为5.95%,实测值与模拟计算值比较接近,说明模拟计算准确率较高,可用于高填方路基沉降变形分析。     

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.     

组合预测模型在路基沉降中的应用研究

为提高路基沉降预测的准确性,在S型单项预测模型和传统熵值法组合预测模型的基础上,对模型的预测值取值范围和整体稳定度2方面进行了优化,提出一种复合确权预测模型,并对其可行性和有效性进行了验证。研究结果表明:基于复合确权的组合预测模型比传统熵值法组合模型和单优化预测值取值范围模型的预测精度分别提高了3%和5%。     

热棒路基降温效应的数值模拟

基于青藏公路冻土路基病害整治热棒试验工程,建立热棒路基的等效传热模型,运用有限元方法对其进行数值模拟,研究青藏公路环境条件下热棒的工作周期、工作状态与作用半径,并通过对试验工程2a观测数据分析,对比研究热棒在冻土路基中的降温效应。研究发现,热棒在约为5个月的工作周期内并非连续工作而呈波动式,实际工作时间为工作周期的2／3;热棒路基冬季降温效果明显,有利于路基土体冷储量增加,提高路基热稳定性;热棒在路基中的降温强度,水平方向随距离增大而衰减,有效作用半径为2．25m,深度方向在热棒蒸发段最大,降低上限附近季节融化层冻土热融敏感性。结果表明,青藏公路热棒试验工程中其间距采用4．0m是合理的,路基双侧设置热棒优于单侧,热棒向路基中心斜置更好。     

土工格栅处治填挖交界路基数值模拟与现场试验

考虑地基与路基的压缩变形与填挖交界处的相互作用,应用分析软件ANSYS建立了路基变形有限元模型,模拟了格栅竖向间距与挖方段铺设长度对土工格栅加筋纵向处治填挖交界路基的影响规律,并通过现场修筑不同方案的试验路段和沉降跟踪观测,研究了土工格栅铺设层数对填挖交界路基差异沉降的影响。分析结果表明:土工格栅的竖向铺设间距在0·8~1·0m时,路基不均匀沉降较小,路面产生竖向位移的变化较缓慢,建议土工格栅铺设的竖向间距以不大于1·0m为宜;改变锚固端格栅铺设长度对路面竖向沉降的影响很小,从经济角度考虑,挖方段土工格栅的最小锚固长度选取2m;在路基96区和94区底各铺设一层土工格栅可以有效降低路基差异沉降。     

采空区对高速公路路基变形的影响

对采空区路基路面建立模型,研究了开采宽度和开采厚度对路基变形的影响.研究结果显示,路基的最大沉降量和水平位移随着开采宽度的增大而增大,且增幅较大;路基路面各种位移和变形值随着开采厚度的增大而增大,采空区路基路面位移和变形值的大小与开采厚度正相关.     

冻土地区路基翻浆的原因及防治措施

在季节性冻土区公路路基翻浆是常见病害之一，翻浆通常伴随冻胀问题产生，所以对翻浆的防治主要应该考虑路基冻胀的问题。通过对引起冻土区公路路基冻胀的因素及冻胀机理进行分析，并探讨路基翻浆的预防措施，以期为相关工程项目提供一定的参考与借鉴。     

青藏铁路新型路基保温材料应用试验研究

为考察聚苯乙烯泡沫板(EPS)和聚氨酯泡沫板(PU)的工程应用效果,在青藏铁路多年冻土路基试验段进行了现场测试.结果表明,2种新型保温材料均具有较好的保温隔热性能,且PU板优于EPS板,保温性能与板厚之间存在非线性关系.较之对比断面,有保温板的断面基底年平均地温降低,上限抬升,有利于保护多年冻土.动态行车试验表明,保温板路基满足列车以100 km/h的速度运行的安全性与舒适性要求.     

高原冻土区路基施工技术及质量控制措施

高原冻土区的气候和地质特点，给公路施工带来了很大的困难。鉴于此，结合工程实例，分析了高原冻土区路基施工技术和质量控制措施，可为高原冻土区路基施工提供参考。     

青藏铁路多年冻土区路基工程稳定性评价

依托青藏铁路多年冻土区长期观测系统的成果,对青藏铁路多年冻土区路基工程的稳定性进行了研究,指出其稳定性总体上处于良好状态,仅有个别地段病害发育,针对病害路段从水热方面提出了防治措施.观测资料显示,科学合理的措施能有效地减缓病害情况,保障铁路的安全运营.     

多年冻土路基病害分析及处治措施研究

以多年冻土路基为研究对象,对其工作特性、病害成因以及处治措施等关键技术进行研究,研究成果可以有效地指导多年冻土路基的应用,具有一定的工程价值。