【博士】橋頭高填路基沉降預(yù)測及臺背土壓力研究【2006】

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　　學(xué)科專業(yè)：巖土工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度： 2006年　　隨著高等級公路建設(shè)在山區(qū)的開展，不可避免地會遇到橋頭高填路基問題。橋頭高填路基集中了許多技術(shù)難點，包括了高填方工后沉降控制，橋頭跳車問題及橋臺臺背土壓力計算。所以橋頭高填路基往往是整條高速公路修建的控制性工程?；诠こ虒嶋H意義，本文主要從高填路基沉降預(yù)測和橋臺臺背土壓力兩方面，對橋臺高填方路基展開了系統(tǒng)研究?！　∈紫龋疚难芯苛烁呗返坛两档淖兓?guī)律，現(xiàn)有沉降預(yù)測方法都有各自的適應(yīng)性，本文提出了高填方路堤沉降的非等時距皮爾曲線預(yù)測模型以及能考慮沉降、觀測時間非等時距性、實測沉降數(shù)據(jù)的不斷更新性和填土加載過程影響的高路堤灰色預(yù)測模型，并在衡棗、耒宜高速公路三個沉降觀測斷面進(jìn)行了應(yīng)用。由于沉降數(shù)據(jù)分析的工作量大，本文開發(fā)了高路堤沉降預(yù)測的可視化操作界面，并應(yīng)用于工程實例檢驗預(yù)測的效果。本文在非線性Biot固結(jié)沉降有限元反分析程　　序基礎(chǔ)上，對鄧肯-張E-v，和鄧肯-張E-B兩種非線性模型的計算參數(shù)進(jìn)行了靈敏度分析，確定反演參數(shù)，然后以實際工程為例研究了參數(shù)反分析問題求解的方法。　　本文以耒宜與衡棗兩條高速公路沉降觀測資料和路面狀況調(diào)查為依據(jù)，分析研究了不同土質(zhì)、不同填方高度對高路堤沉降穩(wěn)定時間、工后沉降及路面質(zhì)量的影響，提出了剛性路面底基層、基層和面層施工的沉降控制取值標(biāo)準(zhǔn)。通過橋頭搭板的受力分析，研究了板下脫空長度與臺背工后沉降的關(guān)系，同時認(rèn)為臺背路基最大工后沉降允許值的取值標(biāo)準(zhǔn)為搭板最大撓曲變形量的2倍?！　∨_背為高填方的橋臺其填料選擇、施工控制和質(zhì)量監(jiān)測都不同于常規(guī)橋臺，本文以一現(xiàn)場橋臺土壓力試驗為依托，研究了橋臺土壓力的測試方法和試驗細(xì)則，通過現(xiàn)場的長期測試，得到橋臺臺背土壓力的實際大小和分布，對測試結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)分析，研究了臺背土壓力隨填土高度的變化規(guī)律和隨時間的變化規(guī)律。同時，本文針對了試驗橋臺及臺后填土的特點建立了有限元模型，得出了橋臺臺背靜止土壓力分布和臺背土壓力隨橋臺位移的變化規(guī)律，有限元的計算結(jié)果與土壓力試驗結(jié)果相接近，進(jìn)一步驗證了試驗結(jié)果的可靠性?！　?

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