浅谈路基沉降预测与计算方法

道路设计建设不是短期的工程,在竣工后还需对路基进行定期检查,避免路基沉降带来的危害。下文就路基沉降预测与计算方法问题进行专项讨论。     

高速公路拓宽新路基差异沉降计算分析

高速公路拓宽过程中,由于新老路基固结程度不同,路面荷载作用下新填路基会产生较大沉降,导致路面破坏;甚至会引发交通事故。基于土的孔隙介质特性,考虑路基边坡对路基沉降的影响,采用修正的分层总和法和ABAQUS数值模拟来计算新填路基路面沉降规律。计算结果表明修正的计算方法得出的路面沉降曲线与实际现场观测结果有明显的相似性,能够比较准确地反映路面不同位置的变形规律,可用于软土路基沉降计算及预测预报,为路基工程设计施工提供参考。     

膨胀土路基沉降的增量法分析

针对膨胀土路基沉降的特点，提出按增量法分析瞬时沉降、主固结沉降和胀缩沉降的步骤和方法，推导了相应的表达式，增量法的分析步骤是将路基沉降总划分为施工期和使用期两个时间区间，再划分为若干时段，先分区间逐时段计算各沉降分量的增量，然后迭加得到任意时刻的路基总沉降量，还就具体道路工程实例，进行了沉降量的计算和比较。     

桥台背路基沉降理论计算

根据台背路堤分层施工的实际情况，提出台背路基沉降计算理论和计算模型，该理论将路堤填土根据施工进度划分为数层，由于充分考虑了每层填土对地基的不同作用时间，计算模型更加符合施工进程。利用该理论，推导了梯形分布条形荷载作用下土中任意点处应力的计算公式。为验证理论计算的实用性，以广东惠州西林河大桥龙门台背路基沉降为例，将实测结果与计算结果进行了比较分析。结果表明：实测值与理论计算值具有很好的相关性；台背路基填筑时，压实度控制得越好，理论计算沉降与实际沉降就吻合得越好。     

膨胀土地区高速铁路路基的沉降计算

根据路基沉降的分层总和法、指数法和Asaoka法,计算了膨胀土路基和地基的最终沉降量和工后沉降,并对这几种方法进行了比较,为工程建设提供参考。     

高速公路路基沉降预测研究

文章讨论了灰色系统理论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,给出了两种模型对公路路基沉降量预测结果与实测结果的比较,结果表明非等时序改进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.     

路基沉降的灰色理论预测及实例验证

运用灰色理论GM(1，1)模型，对铁路高填方路基的沉降进行预测，建立预测模型，并且运用后验差法进行精度校验；最后通过具体实例，验证所建立的高填方路基预测模型的精度，从而证实该方法的有效性。     

高速公路路基差异沉降标准

为了合理确定高速公路路基差异沉降控制标准,应用有限元方法计算不同路基差异沉降下路面结构附加应力,并将计算结果与路面结构层材料极限抗拉强度对比,提出了基于防止路面破坏的路基容许差异沉降变化率计算式;基于水力水文学方法建立了公路路表集中排水模型,提出了基于路表排水的容许差异沉降变化率计算式;基于差异沉降对行车舒适性的影响,分析了人体对车辆垂直振动响应的敏感性,建立了国际平整度指数IRI与路基差异沉降的关系;综合以上因素,提出了高速公路路基差异沉降控制标准;最后以某高速公路为例应用本方法进行了计算.结果表明:仅考虑差异沉降对行车舒适性的影响时,以差异沉降变化率0.1％作为沉降控制标准;考虑路面结构破坏和排水时,应根据公路具体设计参数计算确定差异沉降变化率,这能更客观准确地表征路基差异沉降标准.     

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,考虑荷栽变化,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.     

基于Mindlin应力解的分层土中群桩基础沉降计算方法

为了考虑地基土的分层特性和桩端下卧层计算深度对群桩基础沉降的影响,基于Mindlin竖向应力解用分层总和的思想建立群桩的土体竖向位移柔度矩阵,参照弹性理论法的分析过程,建立了分层土中群桩基础沉降的计算方法.与工程实例对比表明,对于工后沉降量不大的群桩基础,本文方法可以给出较合理的沉降计算值.     

拓宽路基下软土地基工后沉降预测

拓宽路基荷载作用下的软土地基工后沉降是导致高速公路改扩建工程相关病害的主要原因之一。为了准确掌握软土地基的固结沉降状态及工后沉降值,为差异沉降控制手段的设计和动态施工提供依据和指导,建立了考虑蠕变的软土地基沉降模型;基于高速公路改扩建工程现场沉降监测资料,运用3层BP神经网络方法反演了计算模型的计算参数,并在此基础上运用有限元软件对拓宽路基的工后沉降作出预测。研究结果表明,实测沉降值与有限元计算沉降值的曲线基本吻合。     

基于多灰色预测模型对比的高速公路路基沉降量预测

高速公路路基沉降量的预测不仅关系着高速公路的施工质量与服务水平,同时对高速公路的行车安全也有重要影响.根据路基沉降量的实测资料,通过多种灰色预测模型对路基沉降量进行了数据规律分析及精度对比,选取了最优的灰色预测模型对路基最终沉降量进行预测.为路基稳定性的评价与路基沉降的控制应对提供了参考.     

基于人工神经网络的公路软基沉降预测模型

基于人工神经网络理论，提出了根据前期沉降观测资料进行沉降预测的人工神经网络模型，并用于汕汾高速公路预压荷载却荷时间预报、研究表明，所建议的模型较传统沉降预测模型具有显著的优越性，应用前景广阔。     

用人工神经网络模型预测高填方地基工后沉降

以人工神经网络模型(多层BP模型)为研究手段,对九寨黄龙机场元山子沟104 m的高填方地基工后沉降变形特性进行深入研究.认为高填方地基工后沉降包括填筑过程中产生的部分瞬时沉降、加载结束后的主固结和次固结三部分,瞬时沉降速率最高可达20 cm/month,发展时间约为15～40天;主固结速率为0.3～3 cm/month,发展时间为8～14个月;次固结速率小于0.3 cm/month,发展时间为3～5年.且高填方地基最终沉降量为42～44 cm,竣工后半年(2003年4月)工后沉降量完成40%～50%,一年后(2004年4月)可完成70%～80%,两年后(2005年4月)可完成90%～95%.     

双曲型曲线模型在路基沉降预测中的应用

对沉降速率与剩余沉降关系进行了研究,结果显示,双曲线模型反映了两者的二次非线性关系,指数曲线模型反映了两者的线性关系,2种模型剩余沉降的预测比值在1～2之间.提出了一种反映沉降速率与剩余沉降半立方(1.5次)非线性关系的双曲型曲线预测模型,给出了新模型参数的估算公式,证明了新模型预测的剩余沉降是指数曲线模型的1～1.5倍、双曲线模型的0.75～1倍.实例推算结果表明,双曲型曲线预测模型的推算值处于2种常用模型的推算值之间,且接近它们的平均值,预测结果的可靠度更高.     

高填石路堤沉降变权重组合预测方法研究

高填石路堤的沉降变形过程一般为从填石体施工期的瞬时变形到进一步的蠕变变形,利用沉降资料进行路堤沉降预测的常用模型可较好地反映其沉降变化规律及发展趋势,但尚存在一定的局限性为了尽可能多地利用全部有用信息,利用"组合预测"思想,提出一种对多种常用预测模型进行变权重组合预测的方法,从而可根据有限的沉降实测数据达到预测路基沉降发展的目的,且工程实例分析表明,双曲线、指数曲线及时间平方根曲线的变权重组合能较好地预测高填石路堤的发展规律,具有明显的优越性.图5,表3,参8.     

神经网络在填石路堤沉降计算中的应用

通过对我国近年来所取得的填石路堤的沉降观测资料进行整理分析,提出了填石路堤沉降计算的新方法,即BP神经网络模型计算方法。采用BP神经网络较强的非线性映射能力和学习能力,提出了基于BP神经网络的填石路堤沉降预测的新方法。     

基于曲率变化率的运行速度模型

针对目前运行速度预测模型误差较大、准确度不高以及普适性不强等问题,提出了曲率变化率的概念,并论述了单曲线曲率变化率与运行速度之间的关系;通过统计分析双车道二级公路大量观测的运行速度后,得到了不同曲率变化率值下的汽车运行速度的特征规律,利用SPSS软件进行回归分析,建立了曲率变化率K值与弯道内稳定运行速度V85的关系模型。模型经过检验和验证后表明:模型的准确性和精度满足要求,模型预测值与实际观测值拟合良好;利用曲率变化率预测运行速度简便、有效;该方法的提出能有效突破目前预测运行速度方法的局限。     

山区高填方路堤沉降监测及数值分析

依托厦沙高速某段高达63.38 m的填方路堤,使用分层沉降仪监测填方路堤的工后沉降,分析其沉降规律。监测结果显示,工后240 d高路堤总沉降量处于0.151-0.191 m之间。使用有限元软件ANSYS计算高路堤的沉降量,得到工后240 d总沉降值为0.232 m,与监测值接近。数值计算结果所显示的分层沉降规律和监测结果也较为一致。并且计算了不同压实度下路堤工后沉降量,为填方路堤工后沉降计算和控制提供了有益的借鉴。