學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程
授予學(xué)位：工學(xué)碩士
學(xué)位授予單位：xxx理工大學(xué)
學(xué)位年度： 2004年
80年代以來，我國的公路建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展時期，在沿海軟土地區(qū)修建了很多高等級公路。與此同時，在公路施工和營運期間對路基沉降的預(yù)估也遇到了很大的困難。有些公路在建成不久就因路基下沉過大而導(dǎo)致路面開裂或橋頭錯開，甚至經(jīng)過幾次返修也未能徹底整治病害，在人力和物力上造成很大的浪費。
所以，有必要對路堤軟基沉降計算方法作進(jìn)一步的研究，以便準(zhǔn)確地預(yù)估沉降隨時間的變化過程，這對公路建設(shè)中有重大指導(dǎo)意義。自從太沙基(1923年)的有效應(yīng)力原理及其固結(jié)理論問世以來，地基沉降計算理論的研究已取得了長足進(jìn)展，關(guān)于地基沉降問題已形成多種計算方法，大致可分為三類：一類是基于彈性理論結(jié)合太沙基固結(jié)理論的解析方法或稱理論公式法；第二類是Biot固結(jié)理論結(jié)合多種本構(gòu)模型的數(shù)值分析法；第三類是基于實測沉降時間過程的各種經(jīng)驗推算法。這幾種方法互為補充，已成為地基沉降計算的主要手段。然而經(jīng)典的理論公式方法中荷載作用下地基中附加應(yīng)力場是根據(jù)半無限空間各向同性彈性體理論計算的，土體壓縮性是根據(jù)一維壓縮試驗確定的，并采用分層總和法來計算地基的沉降量。未能考慮土體非線性，以及土體側(cè)向變形對沉降的影響，在不同地質(zhì)條件、加載條件下沉降修正系數(shù)的選用也有一定難度；用數(shù)值分析方法時，對土體各種本構(gòu)模型的識別以及模型參數(shù)的確定方面還存在著不同程度的困難，而且在有限元分析中一些問題的處理，有限元程序中若干工程措施的處理，需要進(jìn)一步的研究完善。
本文第二部分是在分析了土體受壓后的變形特性，并在對其變形性質(zhì)認(rèn)識的基礎(chǔ)上，建立了矩形面積均布豎向茍載下考慮側(cè)向變形的地基沉降改進(jìn)計算公式。通過實例試算，可知按照本文建立的計算方法在理論上可行，根據(jù)此方法計算得到的值比較接近實測值在實際工程中具有一定的參考價值。
文章第三部分對土體的本構(gòu)模型的具體選取，模型參數(shù)的確定以及數(shù)值分析中一些理論問題的處理和工程措施的實現(xiàn)作了進(jìn)一步的研究。第四部分主要是將BIOT固結(jié)有限元方法與常規(guī)計算方法作比較，通過分析等出前者更為真實地反映側(cè)向變形對沉降的影響、更為合理地計算各個時刻的沉降量、便于考慮施工分級加載對沉降的影響等結(jié)論。
最后部分采取Asaoka法，指數(shù)曲線法，雙曲線模型，對數(shù)曲線法對工程實例進(jìn)行了預(yù)測，并與工程實測值及前面公式結(jié)果作了比較分析。
