高填方路基沉降反演及預(yù)測方法的研究.pdf

1、隨著中國高速公路正逐步向中西部延伸的過程中,會(huì)出現(xiàn)越來越多的高填方路堤.目前,對(duì)處于高填方這種大型荷載下的路基土體,有關(guān)其沉降計(jì)算模型及沉降預(yù)測方法的研究則較少.隨著計(jì)算機(jī)及計(jì)算技術(shù)的迅速發(fā)展,利用觀測信息,結(jié)合優(yōu)化理論,研究采用反分析法進(jìn)行地基沉降預(yù)測已成為可能并具有重要的工程意義和理論價(jià)值.該文在汲取以往對(duì)沉降預(yù)估研究成果的基礎(chǔ)上,對(duì)高填方路基沉降反演及預(yù)測的實(shí)用計(jì)算方法進(jìn)行了進(jìn)一步的總結(jié)和研究.論文首先結(jié)合非線性平面Biot固結(jié)有

2、限元程序(BCF),詳細(xì)介紹飽和土Biot固結(jié)沉降有限元解法的基本理論,并借鑒系統(tǒng)分析中靈敏度分析方法,研究和分析鄧肯-張非線性模型中有關(guān)計(jì)算參數(shù)對(duì)土體變形的靈敏程度,進(jìn)而確定待反演的參數(shù).反分析時(shí)選取復(fù)合形法作為優(yōu)化算法,根據(jù)算法的原理和計(jì)算步驟,用Fortran語言編寫了復(fù)合形法的優(yōu)化程序,結(jié)合BCF程序組合成非線性Biot固結(jié)沉降平面有限元反分析程序,通過采用鄧肯-張E-v和鄧肯-張E-B兩種計(jì)算模型對(duì)兩處工程實(shí)例進(jìn)行了分析,結(jié)果

3、表明該方法預(yù)測沉降是可行的,且發(fā)現(xiàn)E-B模型比E-v模型的誤差要小.然后,論文基于灰色系統(tǒng)理論建立的高路堤沉降的非等時(shí)距預(yù)測模型GM(1,1),利用實(shí)測資料,分別采用遺傳算法(GA)及最小二乘法求解模型參數(shù),計(jì)算結(jié)果表明前者預(yù)測的誤差更小、精度更高.最后,論文基于實(shí)測沉降資料,主要引進(jìn)一種新的沉降預(yù)測方法-龔帕斯曲線方法,并將其與有限元反分析法和灰色預(yù)測法放在同一工程實(shí)例中進(jìn)行各種沉降預(yù)測方法的比較和分析,發(fā)現(xiàn)龔帕斯曲線法適應(yīng)性好、預(yù)測