分级组合模型在泥岩路基沉降预测上的应用分析

随着高速公路在泥岩地区的大规模兴建,使得深入研究泥岩路基稳定性能显得尤为重要。针对目前双曲线、指数曲线和对数曲线模型对沉降预测范围的局限性,根据3种单一模型在不同时刻的误差大小,分级分配不同模型在沉降预测过程中所占的比重,提出了一种能综合3种单一模型预测特点,适用于泥岩路基工后沉降全过程的分级组合模型。工程实例表明该组合模型预测曲线与实测曲线吻合度高,在工程应用方面具有一定的参考和使用价值。     

土的冲击压实原理及其在高级公路路基压实度控制中的应用效果

分析了冲击压实技术原理、优势以及冲击压实技术特点和施工步骤。通过工程试验,重点分析了路基冲击压实技术在施工中的重要作用。利用冲击压实技术处理路基,可以进一步保证路基填土压实度指标的控制,减少路基工后沉降。冲击压实施工效率高、压实速度快,影响深度大,可填土厚度大,施工速度快。     

高速铁路路基工后沉降预估与控制

研究了高速铁路路基工后沉降和复合地基,对一工程实例进行了工后沉降预测分析.研究结果表明,CFG桩复合地基能有效控制路基工后沉降;桩间距是影响控制效果的主要因素,桩间距小,则工后沉降量小,反之亦然;对CFG桩复合地基,采用设计、施工和监测等综合措施,可有效控制高速铁路路基工后沉降.     

基于灰色Verhulst模型的公路路基沉降预测研究

结合公路软土路基沉降监测数据,本文研究了灰色Verhulst模型和双曲线模型在公路路基沉降预测中的应用,建立了任意时间间隔的灰色Verhulst模型.计算得出了灰色Verhulst模型和双曲线模型对公路路基沉降量预测结果,并与监测结果进行比较,结果表明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.     

黄泛区公路地基压实标准的研究

采用有限差分的计算方法,分析了黄泛区公路地基在不同压实度和压实深度条件下的沉降规律,提出了地基的压实标准和处置技术措施.研究认为,对高度＜6m的路基,保证90%的压实度对减少路基的工后沉降变形至关重要.对高度＞6m的路基,提高地基压实度,特别是将压实度由90%提高到93%,对降低地基沉降的作用不大.加大地基的压实深度,与提高压实度表现出相似的规律性,但对降低地基沉降的效果更明显.应根据路基高度提出地基的压实控制标准.路基高度≤2m,地基表层30㎝压实度应≥93％;路基高度2～6m,地基表层30㎝压实度应≥90％;路基高度＞6m,地基表层30㎝压实度应≥85%.指出采用强夯、冲击碾压实地基,是黄泛区经济有效的工程技术措施.     

土石混填料路基沉降影响因素敏感性分析

采用灰色关联分析方法,建立影响土石混填料路基沉降因素敏感性的灰色关联模型,采用均值法对灰色关联数据序列进行归一化处理,计算敏感因子与路基最终沉降量之间的灰关联系数和灰色关联度,确定路基沉降的敏感因素.结合西潼改扩建高速公路土石混填料路基6个试验段的工程实例,对路基高度、路基压缩系数、土石混填料风化系数、土石混填料的不均匀系数等影响因素进行了敏感性分析.结果表明,路基压缩系数和竣工时沉降量是主要敏感性因素.在施工中,严格控制路堤填料的压实度、减少竣工时沉降量是控制土石混填料路基工后沉降的关键.     

黄泛区公路地基压实标准的研究

采用有限差分的计算方法，分析了黄泛区公路地基在不同压实度和压实深度条件下的沉降规律，提出了地基的压实标准和处置技术措施．研究认为，对高度〈6m的路基，保证90％的压实度对减少路基的工后沉降变形至关重要．对高度〉6m的路基，提高地基压实度，特别是将压实度由90％提高到93％，对降低地基沉降的作用不大．加大地基的压实深度，与提高压实度表现出相似的规律性，但对降低地基沉降的效果更明显．应根据路基高度提出地基的压实控制标准．路基高度≤2m，地基表层30压实度应≥93％；路基高度2～6m，地基表层30压实度应≥90％；路基高度〉6m，地基表层30压实度应〉185％．指出采用强夯、冲击碾压实地基，是黄泛区经济有效的工程技术措施．     

基于Bi-LSTM的非等时距路基工后沉降滚动预测

为了实现路基工后沉降的早期、精准预测,提出基于双向长短期记忆网络（Bi-LSTM）的路基沉降预测技术. 采用Akima法将观测数据内插为适应时序分析法的等时距序列,提取“填土高度-时间-地基沉降”曲线中的6个影响因素作为变量训练Bi-LSTM模型,结合滚动迭代方法实现沉降预测的后延更新. 研究表明,利用深度学习技术可以有效地利用路基施工期信息,增加训练样本量,提升沉降早期预测的可靠性. Bi-LSTM模型对观测信息进行双向特征提取,同等样本量下的预测效果更精确. 依托6个中等压缩性土地基和1个复合地基监测断面信息,仅利用路堤填筑期及工后3个月数据,沉降预测的均方根误差 (RMSE) 和平均绝对百分误差 (MAPE) 平均值可以控制为1.19 mm、1.04%.     

加权组合模型在路基沉降预测中的应用

基于双曲线模型和灰色模型,采用误差绝对值加权和最小的准则,借助MATLAB软件计算加权平均数,创建了新的加权组合模型,并对某高速公路路基的沉降变形进行了预测分析.理论分析和实测结果表明,加权组合模型较前两种模型预测误差降低,得到了满意结果.新模型的提出为路基沉降变形预测提供了新的思路和方法.     

基于PFWD碎石土路基压实快速检测与均匀性评价方法

为了研究碎石土路基压实的快速、无损检测及压实均匀性的评价方法,提高碎石土路基的压实质量,采用水准测量和PFWD对碎石土路基的沉降差和变形模量进行了定点采集,建立了碎石土路基沉降差与变形模量Evd的关系,提出不同沉降差要求下的Evd压实检测标准;通过对典型路段压实跟踪检测,对其压实质量进行了评价;通过对碎石土路基变形模量的高密度检测,建立了路基顶面的变形模量的三维模型,定义了路基压实均匀的指标,并对其压实的均匀性和压实的薄弱区域进行了评价.研究结果表明,根据沉降差与Evd的关系,采用PFWD无损检测可以快速、有效地评价碎石土路基的压实状态,定义的均匀度指标可以用于评价路基压实的均匀性,通过对薄弱区域的补充压实,可以提高碎石土路基压实的均匀性.     

列车振动荷载下铁路粉土路基的长期沉降

结合路基粉土在循环荷载下的动力特性试验,提出动回弹模量与累积变形的预估模型.通过动力有限元分析并与现场实测相比较,研究在列车荷载作用下铁路粉土路基的动应力响应.建立列车在运行条件下铁路粉土路基长期沉降的计算方法,探讨列车速度、轴重、轴载次数以及道床、路基参数等对路基长期沉降的影响.研究表明:当线路平顺性较差且路基压实系数不高时,铁路粉土路基的长期沉降随列车速度提高线性增大,随轴载次数增加先快后慢增长,且列车轴重越大或路基压实系数越低,沉降速率越快;当粉土路基压实系数较低时,适当增加道床厚度或提高路基压实系数均能显著减小路基长期沉降;在列车动载下铁路粉土路基的长期沉降存在一个"临界影响深度",路基压实系数越低,影响深度越大.     

基于Verhulst模型的软土路基沉降预测

目的为提高软土路基的工后沉降量预测精度,给设计和造价控制提供反馈信息.方法在深入分析沉降发生发展规律的基础上,引入Verhulst模型,采用改进的曲线拟合的经验计算方法,挖掘施工期的实测数据所蕴含的信息.结果计算表明:该方法拟合误差小,后期沉降预测准.结论在模型参数的反演上运用改进的非线性拟合算法,可避免常用的灰色建模方式下的理论缺陷和其他处理方法的弊端;实例分析表明,本方法的适应性较好,预测精度也有所提高.     

非自重湿陷性黄土施工工艺及质量控制

记述了宁夏桃(山口)至同(心)高速公路非自重湿陷性黄土路基施工工艺及处理效果。由于湿陷性黄土遇水湿陷，发生变形会对公路路基产生严重危害，因此，在此类地盘上修建高速公路路基，关键要减少其湿陷性和孔隙比，提高路基的强度和稳定性。为此，采用冲击压实法处理，即用冲击压路机以每小时12～15km的速度行走，把行走所产生的动能以冲击波方式传递于地盘。其压实有效深度达1m，可使土体的沉降量和孔隙比在施工过程中大大减少，加速土体固结沉降；也就是把路基工后沉降提前完成，消除了公路通车后的质量隐患。章在对湿陷性黄土理论分析的基础上，首先从试验数据定义出桃同高速公路路基地盘土属于非自重湿陷性黄土，针对它的特性提出改进的施工工艺；并在实践的基础上得出大量相关试验数据，进行分析。实践证明：用冲击压实法处理非自重湿陷性黄土的方法可行，可大大加速路基填土固结沉降，减少孔隙比和工后沉降，为后续路基、路面施工及通车运行提供坚实稳固的地基。     

高速公路软土路基工后沉降的回旋线推算法

工程实际中软土路基工后沉降值的确定一般是先根据现场实测的软基沉降-时间变化过程曲线推算出最终沉降量,再减去已发生的沉降量即得到工后沉降量.实际上,由于地基条件、加固方式及效果的不同,仅仅根据路基施工期较短时间的沉降与时间的变化曲线来直接推算时间趋于无穷大时的最终沉降量,这种计算方法有欠合理,推算出的工后沉降有时与实际相差较大.因此,提出了一种沉降预测的新方法,即利用回旋线的曲率变化特性来分析软基沉降变化规律,用回旋线参数方程来直接推算工后沉降量,并详细研究了回旋线参数A值和沉降收敛时间t值的求解方法,结果表明,用回旋线参数方程来推算软土路基工后沉降量方法快速、简单、直接.     

冲击压实技术在高速公路煤矸石路基中的应用及效果分析

为探索煤矸石填筑路基的合理碾压方式,以青兰高速邯涉段工程为依托,采取煤矸石路基填筑冲击压实与普通振动压实后冲击增强补压两种碾压方式铺筑试验路,分别采用灌砂法和沉降法对不同试验段压实度进行对比检测,同时对碾压前后的煤矸石进行取样筛分试验和压碎值试验,最后分析了不同压实方式对煤矸石路基的压实度、级配及压碎值的影响效果.     

冰水堆积土填料路基沉降特性试验研究

为明确冰水堆积填料高速公路路用特性及工后沉降特征,借助土工离心模型试验装置,研究了过湿冰水堆积土夹层填筑法路基的沉降变形特性及水分迁移规律.研究结构表明:路基沉降呈中间大两边小的趋势.冰水堆积物夹层法填筑路基初期沉降较快,后期随着固结速度的减慢沉降速率变慢,1.5年后路基沉降基本稳定,最大沉降达到16 cm,工后最大沉降约为1 cm.通过离心模型试验中孔隙水压力的变化规律,孔隙水压力在填筑过程中随填筑高度增加而增加;填筑完成后,随时间增加而逐渐减小;夹层填筑法施工能很好加速孔隙水压力消散,促进排水固结,使路基工后沉降满足规范要求.     

沉降观测法控制天然砾料路基压实度的研究

天然砂砾料是山区河道中丰富的自然资源 ,也是压实后稳定性良好的路基填筑材料 .针对现行规范规定的路基压实度检测方法对砾料路基碾压成型层破坏严重且工作效率低的缺陷 ,通过沉降观测法与灌水法对比试验 ,研究了采用沉降观测法控制天然砾料路基压实度的可靠性 .研究成果对同类路基工程有参考价值 .     

不同填料顺序下路基沉降分析

针对杨林船闸原状淤泥质土,进行一维压缩试验,研究一次加荷和多次加荷试验下的固结特性。结合典型路基断面,运用ABAQUS软件建立时间硬化蠕变模型和D-P弹塑性模型,得到不同填料顺序下杨林船闸附近高速公路路基工后沉降。试验表明,多次加荷试验下,主、次固结的分界点时间变大,即多次加荷试验主固结完成时间大于一次加荷试验主固结完成时间。模拟结果显示,未考虑蠕变情况下路基沉降量小于考虑蠕变情况下路基沉降量。把蠕变考虑进来时一次填料计算的沉降量大于多次填料计算的沉降量,同时也验证了多次加荷可有效降低次固结沉降。     

复合路基工后沉降早期检测评价方法研究

桩土复合路基是高速公路软基路段常用的处理方法,但现阶段常出现复合路基满足质量检测要求而工后仍有较大沉降的情况,严重影响行车的安全性和舒适性。为预测和早期评价桩土复合路基工后沉降,在分析157段复合路基路段工后沉降情况的基础上,利用理论分析和现场试验,引入弹性垫层和延时持载的手段改进现行静载试验,获得评价参数残余沉降S_r和沉降速率V_t;然后,由实测数据对比利用概率统计分析方法获得的评价指标,建立一种复合路基工后沉降早期检测评价方法。结果表明:在2倍承载力设计值情况下,延时持载试验延时48 h可使90%以上的复合路基完成垫层的桩土应力比调整,达到稳定的承载形式。延时持载试验的最大残余沉降值小于7.0 mm或大于12.0 mm时,采用对数正态分布拟合更好;大于7.0 mm且小于12.0 mm时,采用逆Γ–分布拟合更好。15年工后沉降要求值为100、200和300 mm时,对应的延时持载试验最大残余沉降S_(r max)分别为4.50、13.30和35.41 mm,对应的V_(t=48 h)分别为0.021、0.046和0.055 mm/h,满足的概率分别为47.61%、87.49%、96.93%。现场实例验证表明,提出的评价指标值与实际情况比较吻合,有利于工程质量的早期检测评价,及时制定补救措施。该方法不仅可丰富工后沉降预测的方法,且有利于将现有复合路基质量检测指标体系从单一的强度检测拓展为强度、沉降检测。     

修正灰色模型研究及在路基沉降中的应用

在众多的曲线拟合方法中,灰色模型曲线可以用来描述路基沉降.但灰色模型有不足之处,主要是GM(1,1)预测模型是增长指数模型,具有无限增长的特性.作为能量系统,不可能出现这种现象.本文在灰色模型的基础上进行改进,提出了修正灰色模型,并将其应用于路基沉降研究.结果显示本方法能够准确地预测沉降,从而使后期施工组织安排达到最优化.