软土路基沉降预测的灰色时变参数模型

摘要

自Terzaghi一维固结理论问世以来,软土路基沉降计算和预测模型层出不穷,但这些模型有一个共同缺点:模型参数恒定不变.这与土体参数随着土体固结改变的事实严重不符,从而导致预测精度尤其是中长期预测精度不高.为达到提高预测精度的目的,该文着重考虑参数的时变特性,建立了一种参数具有时变特性的新模型-灰色时变参数模型.该文讨论了软土路基沉降预测的研究现状,概述了软土路基的沉降特性,分析了影响软土路基沉降的各种因素,详尽的介绍了一些预测方法,对各种沉降预测方法做了对比分析.引入时变参数和遗忘因子,建立了等步长与非等步长的灰色时变参数模型,并阐述了时变参数的时变特性和物理意义.遗忘因子的作用是直接修正时变参数,从而间接修正预测结果,达到提高预测精度的目的.以襄荆高速公路为工程算例,用灰色时变参数模型对典型断面进行了沉降预测.对预测结果进行误差检验,根据检验结果调整遗忘因子,进一步提高预测精度.灰色时变参数模型预测结果与现场堆载预压试验结果对比显示,预测结果可以为路面施工提供时间参考.利用双曲线模型和指数曲线模型对典型断面进行了沉降预测,三种模型预测结果的对比突出了灰色时变参数模型的准确性和时效性.因此,灰色时变参数模型在实际工程中有着广泛的应用前景.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

§1.1研究意义

§1.2国内外研究现状

§1.3本文主要工作

第二章软土路基沉降预测方法

§2.1软土路基沉降机理分析

§2.2软土路基沉降影响因素

§2.3软土地基沉降预测方法

§2.4各种预测方法的相互比较

§2.5本章小结

第三章软土路基沉降预测的灰色时变参数模型

§3.1灰色时变参数模型的理论基础

§3.2灰色时变参数模型的参数时变性

§3.3软土路基沉降预测的灰色时变参数模型中参数的物理意义

§3.4灰色时变参数模型的建立

§3.5算例分析

§3.6应用沉降速率法预测软土路基的剩余沉降

§3.7本章小结

第四章灰色预测方法与其它方法对比

§4.1有限元计算

§4.2规范推荐方法的计算结果

§4.3经验估算法的预测结果

§4.4灰色时变参数模型预测结果与其它计算结果分析与比较

§4.5本章小结

第五章结论与展望

§5.1论文主要研究成果

§5.2需要进一步研究的问题

参考文献

攻读硕士期间发表论文目录

致谢