【摘要】：隨著我國西部大開發(fā)發(fā)展戰(zhàn)略和新中部崛起計(jì)劃的穩(wěn)步推進(jìn),國家對這些地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施投資逐步增大,道路工程的建設(shè)是其中的重要組成部分。在我國中西部地區(qū),如甘肅、陜西、山西、內(nèi)蒙古等地為黃土高原區(qū)域,在這些黃土分布廣泛的區(qū)域修建道路時(shí)會(huì)受到各種地質(zhì)地形條件的限制。為了解決黃土地區(qū)道路施工中遇到的深溝等特殊地形問題,高填方路堤的施工方法應(yīng)運(yùn)而生。黃土高填方路堤作為黃土分布地區(qū)特有的路基處理方法,具有施工方便快捷,工程造價(jià)合理,填方材料容易獲取等優(yōu)點(diǎn)。由于以往的高填方路堤研究主要集中于軟土類別,關(guān)于黃土高填方路堤的理論研究比較匱乏。致使路堤使用過程中出現(xiàn)沉降過大、沉降不均等問題,而且由于對路堤的沉降規(guī)律和變化趨勢缺乏準(zhǔn)確的判斷導(dǎo)致工程問題頻發(fā)。因此采用合理的方法對黃土高填方路堤進(jìn)行沉降監(jiān)測及預(yù)測對高等級公路的正常使用具有重要意義。本文的主要目的在于建立新型的沉降預(yù)測模型對黃土高填方路堤進(jìn)行沉降預(yù)測,以保證公路的正常使用。本文以太行路閻家峰路段黃土高填方路堤為工程背景,對黃土高填方路段路面、路堤、原土地基的沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并對它們的沉降規(guī)律總結(jié)歸納。提出并研究了在重錘補(bǔ)夯施工法條件下(壓實(shí)度為0.93-0.95)適用于黃土高填方路堤的新型沉降預(yù)測模型。所得結(jié)論如下:1.黃土高填方路段原位沉降監(jiān)測試驗(yàn)所得結(jié)論(1)分析東西側(cè)路面的沉降曲線可得,它們均在0-100天之內(nèi)沉降速率較快,沉降量較大,并且在同一時(shí)段內(nèi)達(dá)到沉降極大值。在100-200天內(nèi)沉降曲線出現(xiàn)一定時(shí)間的波動(dòng)后,實(shí)現(xiàn)短暫平穩(wěn)。在200-350天內(nèi)沉降速率減小,沉降值緩慢增加,逐漸達(dá)到穩(wěn)定。(2)填方體沉降監(jiān)測結(jié)果顯示,因受到該工程特殊地形條件等因素的影響,填方體西側(cè)沉降最大,中部次之,東側(cè)最小。(3)路面沉降主要組成部分是高填方路堤的沉降,它約占路面總沉降的90%,原土地基的沉降占總沉降的10%。2.黃土高填方路堤沉降預(yù)測模型研究所得結(jié)論(1)雙因子沉降預(yù)測模型由最終沉降控制函數(shù)和過程控制函數(shù)組成。最終沉降控制函數(shù)只影響填方體的最終沉降,過程控制函數(shù)則控制填土沉降的發(fā)展趨勢,它對填方體在某一時(shí)刻的沉降有重要影響。(2)分析高填方路堤?hào)|側(cè)、中間、西側(cè)三處的雙因子沉降預(yù)測模型可知,它們的沉降預(yù)測模型中最終沉降控制函數(shù)均為線性函數(shù)。東側(cè)路堤的沉降過程控制函數(shù)為指數(shù)函數(shù),中間及西側(cè)的沉降過程控制函數(shù)為雙曲線函數(shù)。它們的MAPE值分布在1.5-3.1之間,預(yù)測精度高于其他高填方路堤沉降預(yù)測模型,在以后的類似工程中可以考慮使用雙因子沉降預(yù)測模型。(3)通過總結(jié)前人研究成果發(fā)現(xiàn),沉降過程控制函數(shù)中參數(shù)aH的可選類型有:線性函數(shù)、多項(xiàng)式函數(shù)、指數(shù)函數(shù)三種類型。本工程?hào)|西側(cè)路堤預(yù)測模型中沉降過程控制函數(shù)中參數(shù)aH的類型為多項(xiàng)式函數(shù),中間路堤預(yù)測模型沉降過程控制函數(shù)中參數(shù)aH的類型為線性函數(shù)。在工程運(yùn)用中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇擬合度較高的aH函數(shù)類型。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U416.12

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本文編號(hào)：2651435