基于非概率可靠度理论的高速公路软基变形特性研究

摘要

在软土上填筑路基往往会发生较大的沉降、不均匀沉降及边坡失稳，影响着高速公路行车安全及舒适度。本文应用反演理论、ABAQUS有限元分析软件对软土路基沉降进行预测，并引入非概率可靠度理论用来评价沉降预测值的可靠性；同时对软基边坡失稳进行可靠性研究；主要研究工作如下：　　 1、考虑软土结构性损伤对沉降变形的影响，应用反分析理论对软土路基沉降进行了预测。　　 2、利用ABAQUS有限元分析软件，计算并分析软土路基沉降，应用非概率可靠性研究方法对软土路基沉降可靠度进行分析，计算沉降的可靠度指标，从而为软土路基沉降提供一种有效地分析方法。　　 3、应用盲数测度理论对某高速全路段的路基力学性能指标参数进行了分析，计算出了基于盲数测度理论确定的参数代表值区间，并与《岩土工程勘察规范》规定的参数确定方法相比较，验证了其合理性。　　 4、应用基于区间分析可靠度模型对软土路基沉降进行可靠度分析，并与实际工程相结合，从而验证了非概率可靠性模型在路基沉降可靠度分析中的可行性。并通过参数变化的对比分析，确定了沉降可靠性指标对不同参数的敏感性。　　 5、采用Mohr－Coulomb屈服准则，将可靠度理论与有限元强度折减法计算出的中值安全系数进行耦合，在考虑了土体的弹塑性本构关系和塑性应变对安全系数的影响情况下，分析了土体强度在折减下的塑性应变与位移的变化关系，提出根据塑性应变或位移的突变(陡增)判断土质滑坡稳定性失效的方法。