软土路基固结沉降机理及其预测方法研究

针对软土路基沉降难以预测的实际情况,对软土路基沉降发展规律及其特点进行了深入讨论,提出了软土路基沉降发展的发生-发展-稳定-极限四阶段划分法。在此基础上,基于3种社会经济预测S型成长曲线模型,引入组合预测的思想,提出了一种预测软土路基沉降发展规律的变权重组合预测方法,并采用数学规划方法进行了求解,结合某具体工程对预测方法进行了验证。结果表明,该模型预测效果比其他单一模型具有明显的优越性,其预测曲线与实测数据曲线吻合良好,且分析方法灵活,为软土路基沉降发展预测提供了一种有效而实用的方法,具有一定的工程实用价值。     

路基沉降预测的拓展指数曲线模型

路基的工后沉降是高速铁路建设中的主要问题之一,通过实测沉降资料,采用曲线拟合的方法估算工后沉降是工程中最为常用的方法。指数曲线法作为曲线拟合法的一种,一般不适用沉降量级小、数据相对波动大的高速铁路路基沉降预测。针对常规指数曲线法的缺陷,对其进行了改进,提出了拓展指数曲线模型,介绍其求解过程。结合武广铁路客运专线部分实测资料,运用双曲线模型和三点法分别进行了对比分析预测,研究结果表明:拓展指数曲线模型的预测结果相关系数高,误差较小,与实测数据基本吻合,可为今后类似条件下的路基沉降预测分析提供参考。     

采用改进的修正双曲线法预测高速铁路路基沉降

高速铁路路基工后沉降的预测十分关键.沉降监测过程中观测时间间隔不等,将导致修正双曲线法进行数据拟合时存在一定的偏差.本文提出了一种加权的修正双曲线法,建立考虑观测时间间隔的权值目标函数,权值大小与时间间隔成正比,利用VBA功能实现矩阵的迭代求解,获得拟合曲线的参数,并对两种方法拟合的结果进行了对比.结果表明,采用改进方法预测的工后沉降更接近于实测数据,提高了沉降预测精度,验证了改进方法的合理性.     

石武客运专线试验段路基沉降变形预测方法

根据4种路基沉降数据拟合方法和基本原理,对实际工程的数据进行拟合,给出适合石武客运专线路基工程的拟合方法,为高标准铁路路基的沉降量预测和铺轨提供参考。     

高速铁路路基沉降量预测方法研究

路基沉降是高速铁路设计和施工中所要考虑的主控因素。结合沉降观测数据可以对路基沉降量进行预测。通过预测可有效保证高速铁路路基工程达到规定的变形控制要求,以合理确定无砟轨道的铺设时间。而路基沉降预测常用方法涉及多个学科和领域,工作难度大,是长期以来困扰高速铁路施工技术人员的难题。此文介绍了高速铁路路基沉降预测的几个典型方法,极具代表性,有一定参考价值。     

软土路基沉降与稳定观测

软土路堤施工最突出的问题是稳定和沉降 ,进行软土地基的处理就是为了使工后沉降得到有效控制 ,达到路基的稳定。路堤在施工期中的动态变化对路基稳定也非常重要 ;除必须严格按设计文件及软基设计规范要求同步进行沉降和稳定的跟踪动态观测外 ,观测方法也是影响数据是否准确的关键因素。结合工程实例 ,介绍软土路基沉降的观测方法。     

武广客运专线路基沉降监测系统与沉降预测

研究目的:目前对路基沉降理论尤其是柔性荷载下复合地基的沉降机理研究的十分有限,常规的理论计算结果与实际情况存在较大差异.以武广客运专线典型路基断面为例,采用CFG桩复合地基处理方法,对路基沉降变形进行监测,结合实测沉降曲线对沉降规律进行探索,并利用曲线拟合法对路基沉降进行预测,通过研究与分析,了解和掌握柔性荷载下CFG桩复合地基的沉降特性,为工程建设提供借鉴.研究结论:通过对武广客运专线典型路基沉降变形监测的研究,和利用曲线拟合法对路基沉降进行的预测得出以下结论:路基中心总的沉降量大于左右路肩沉降,路基中心总沉降曲线与左右路肩沉降曲线斜率变化基本一致;沉降量最大值不是路基中心,而是距中心大约1～2 m处.双曲线拟合法与指数曲线拟合法预测结果偏大,三点法预测结果偏小,Asaoka法介于两者之间,对观测时间没有特殊要求,其预测值较为准确.采用CFG桩复合地基处理方法能很好的控制沉降.     

软土路基沉降变形反演研究

从理论分析着手,在深入研究软土本构模型的基础上,提出软土地基沉降变形预测分析的等效参数方法。编制有限元反演程序,运用进化遗传算法,实现软土模型参数的优化确定。与实测结果对比显示,二维粘弹性等效参数方法分析结果合理;理论分析方法得到的各断面计算值与实测值非常吻合,误差小于6%,说明用于反映软土地基沉降的理论分析方法是可靠的。     

基于变权重组合模型的路基沉降预测方法

通过监测数据的沉降预测分析,是解决当前高速铁路路基沉降计算精度不足的主要途径。由于采用常见的反S形成长曲线模型在路基沉降预测时,不能完全预测出沉降曲线的整个发展过程,本文提出了一种基于多种曲线变权重组合的沉降预测模型。该方法结合多种反S形成长曲线模型,赋予一个未知的权重系数,通过最小方差方法对权重系数进行求解,从而得到沉降预测公式。工程实例的计算结果表明:该方法具有较好的适应性和较高的精度,可以应用于高速铁路路基最终沉降量的预测。     

拓展双曲线法在铁路客运专线路基沉降预测中的应用

拓展双曲线方法是在常规双曲线法中引入荷载系数拓展而成的,它假定在荷载增量、加载速率变化不大的情况下,沉降变形的增量与荷载增量成正比。运用拓展双曲线法对铁路客运专线路基沉降进行预测,并与双曲线法、Asaoka法、三点法等预测方法的预测结果进行对比分析。结果表明:拓展双曲线法与实测曲线拟合较好,回归系数高,误差小,具有较高的工程应用价值。同时对比了不同时间起点、终点、加载期和观测频率的情况下,拓展双曲线法的预测结果,发现加载期观测频率对预测结果影响较小,而恒载时间越长,则沉降预测误差越小,相关系数越大,因此,运用拓展双曲线法时,恒载期的时间不宜小于4~5个月。     

砂性地层地铁暗挖施工地表沉降预测方法

通过对地层沉降机理和地表沉降空间分布形态的分析,对Peck公式进行了修正,把隧道中轴线处地表沉降z中和地表沉降槽的宽度系数i都拓展成y的函数,得到了适用于砂性地层地铁暗挖施工开挖进程的三维空间地表沉降预测方法。根据沈阳地铁实际工程地表沉降实测值反推出预测公式中z中(y)和i(y)的具体形式及其他系数值,并对不同断面横向地表沉降计算值和实测值进行对比分析,结果证明该预测方法可应用于工程实践。     

软土参数反分析方法及其在沉降预测中的应用

沉降预测与控制是当前客运专线设计、施工组织的关键技术,为保证沉降预测的准确程度,必须合理选取计算参数。采用黏弹塑(西原)模型模拟土骨架,并结合软土变形的大位移、大应变及渗透固结的特点,建立模拟施工过程的软土路基双重非线性固结分析有限元模型。以实测信息与计算信息的相对残差平方和最小为目标,引入考虑测点观测精度的加权值,建立根据多种测试信息进行参数反分析的目标函数,并采用Monte-Carlo法和可变容差法相结合的优化技术,对目标函数进行约束优化,较好地解决了可变容差法易于陷入局部最优解的难题。通过参数分组、初步试算、综合调整等步骤,建立了分阶段多层次动态施工反分析方法,从而使反分析所得计算参数具有明确的物理意义。实际工程应用表明,参数反分析方法本构关系清楚、物理意义明确,所得计算参数能较好地反映现场的实际情况,可准确预测沉降。     

软土地区地铁矩形隧道长期沉降规律及预测

针对运营中的软土地区某地铁区间矩形隧道的病害发展情况,从大量监测数据入手,分析研究隧道变形发展在各个时期的规律(结构自身应力平衡、土层固结、周边环境变化),发现该区域隧道变形主要受软弱地质条件及周边物业开发影响。同时,针对计算结果,分析该隧道各个区段沉降发展趋势,认为在无外部影响情况下,隧道沉降呈收敛趋势。为该隧道的沉降治理提供有效的理论依据,也为类似工程提供参考。     

黄土路基工后沉降预测模型对比研究

工后沉降是造成路基沉降变形的主要原因,研究路基工后沉降的规律并预测最终沉降量对工程设计具有重要意义.利用兰武二线黄土路基工后沉降的长期观测数据,提出一种新的分析预测模型--似固结模型,并与泊松模型、指数模型、对数模型、双曲线模型的预测结果进行对比分析.结果表明:双曲线模型与似固结模型的误差平方和与预测曲线的误差均较小,能较好地反映黄土路基工后沉降的规律,两者相互印证,提高了工后沉降预测的可靠度.利用各种预测模型对不同测点工后沉降进行预测分析后的对比研究表明,似固结模型对黄土路基工后沉降的预测有较广泛的适用性,研究结论对于黄土地区铁路建设具有一定的借鉴意义.     

客运专线铁路软土路基沉降变形观测与分析

软土路基施工过程中的沉降观测和沉降变形分析是高速铁路路基建设质量的关键性技术之一,简述了高速与客运专线铁路软土路基沉降观测的目的和意义,介绍了沉降设施的布置原则和技术要求及工后沉降量推算计算方法,对管桩网结构复合地基的变形特征和影响因素进行了分析。     

客运专线铁路砂桩处理软基沉降分析

客运专线铁路建设对路基工后沉降的要求十分严格,以京沪客运专线铁路昆山试验段的测试数据为依据,在分析砂桩处理软基方案合理性的基础上,总结了路基预压沉降测试数据的变化规律,并采用双曲线法进行了地基预压期间的沉降预测,基于预测结果,分别获取了该试验段一般路段与路桥过渡段的堆载预压相关设计参数,推测出满足工后沉降要求时控制预压期地基沉降速率的相关参数。     

高速铁路地基土压缩模量确定方法比较研究

为掌握高速铁路复合地基中天然土层压缩模量准确简便的确定方法,以武广客运专线12个试验断面和京沪高速铁路4个试验断面路堤设计参数和地基处理情况为依据,分别采用E1-2法和e-p曲线法确定各天然土层压缩模量,计算地基沉降值并将其与实测沉降值进行比较。结果表明:对于浅薄地层地基而言,路堤高度略大于5 m(不超过7.5 m)时,E1-2法的计算沉降值与e-p曲线法相比误差小于10%,路堤高度小于5 m时,两者误差随路堤高度减小而增大,但是控制在30%以内;为简化运算,可以采用E1-2法代替e-p曲线法计算浅薄地层地基沉降;对于深厚地层而言,E1-2法计算沉降值明显大于e-p曲线法,其误差随压缩层厚度增大而增大,故不宜采用E1-2法计算深厚地层地基沉降。     

软土盾构隧道局部渗漏引起的沉降计算与分析

饱和软土地层中的地铁盾构隧道,渗漏水是主要病害之一,也是引起隧道长期沉降的主要原因。以南京地铁某区间隧道为例,首先利用有限元软件ADINA中的渗流场计算得到不同渗漏位置(拱顶、拱腰和拱底)渗流达到稳定时的静水位分布情况;再将渗漏前和渗流达到稳定时相应的静水位的变化量从渗流场中导出,将其代入结构场进行隧道沉降计算,得到软土盾构隧道渗漏引起的沉降量和沉降时程曲线,并探讨了不同渗漏点位、不同下卧土层及埋深条件下隧道局部渗漏对长期沉降的影响规律。     

新建合宁铁路改良膨胀土填筑路基沉降规律研究

结合合（合肥）宁（南京）客运专线改良膨胀土填筑路基试验段,根据膨胀土地基上填筑路基的不同基底处理方式、不同边坡防护形式来设置观测断面,通过埋设沉降板、路基边坡变形观测桩,对路基沉降及变形进行观测,研究膨胀土地基的沉降变形、主要影响因素及改良膨胀土路基的变形规律,预测工后沉降。通过对比分析,发现改良膨胀土填筑路基成型初期沉降受载荷以及天气影响明显,随着时间的推移,变形逐渐趋于稳定,路基成型后期受天气影响不显著,路基表现稳定。说明石灰改良膨胀土具有良好的工程性质,改良灰土填筑路基具有良好的水稳定性和抗变形能力,从而为全线设计施工提供了依据。     

饱和软黏土循环累积孔压模型及地铁隧道路基长期沉降计算

不同围压和固结方式下,在进行上海地区第4层饱和软黏土不排水循环三轴试验及累积孔压影响因素分析基础上,引入修正动偏应力水平,建立循环累积孔压显式模型;并利用循环三轴试验结果验证模型合理性。提出交通荷载作用下软土地基长期运营沉降分析方法,并应用于上海地铁隧道路基长期沉降预测。该方法采用拟静力有限元计算循环累积塑性变形和孔压显式模型相结合的方式,所需计算参数易于确定;对其他循环荷载作用下软土地基长期沉降预测有借鉴作用。