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高填方路基沉降变形分析与预测及其控制标准研究

崔晓如  
【摘要】: 近年来,我国高速公路建设正处于快速发展的扩张时期,高速公路迅速向中西部地区延伸,由于中西部地区地势起伏相对较大,出现了越来越多的高填方路基,高填方路基稳定与沉降控制问题尤为突出。高填方路基目前普遍存在两大技术问题:一是施工期稳定控制;二是工后沉降控制。这两大问题都要求对高填方路基沉降及时作出准确预测。因此,开展高填方路基沉降相关研究的必要性和现实意义不言而喻。 首先,本文在总结国内外路基沉降计算与预测研究现状的基础上,从高填方路基的沉降变形机理入手,探讨影响路基沉降稳定的因素,并针对山区高速公路常见的土石混填高填方路基进行压实机理分析,着重讨论了土石混填高填方路堤沉降影响因素。通过分析现有的路基沉降预测方法的优缺点及适用条件,在总结研究Pearl成长曲线模型和小波神经网络的理论基础上,结合组合预测的思想,针对单个模型进行沉降分析时存在较大的局限性和预测准确性不高的情况,提出了一种集成S型成长曲线与小波神经网络的沉降组合预测模型。 本文结合在建的厦蓉高速公路湖南段汝城至郴州高速公路(简称汝郴高速)路基沉降与稳定监测及其信息化施工技术研究项目,将小波神经网络与S型成长曲线的组合预测模型用来预测高填方路基沉降,通过对汝郴高速公路高填方段现场实测沉降监测数据的分析与验证,研究结果显示:组合模型的预测精度高,简便易行,与实际情况吻合较好,具有广泛的工程使用价值和广阔的工程应用前景。 最后,对高速公路路基沉降稳定控制标准进行分析研究。分析总结高速公路路基施工期和预压期的沉降控制标准,然后针对工后沉降目前没有明确标准,提出用汽车在路面上行驶的舒适性作为控制沉降的计算指标,探讨了高速公路路基工后沉降的控制标准,具有一定的参考价值。


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