【博士】軟土地基路堤變形和穩(wěn)定性分析與預(yù)測(cè)【2005】

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　　學(xué)科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程（地下結(jié)構(gòu)）　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：同濟(jì)大學(xué)　　學(xué)位年度： 2005年　　本文綜述了國(guó)內(nèi)外在軟土地基路堤變形、路堤穩(wěn)定性及相應(yīng)的預(yù)測(cè)方法等方面的最新成果。在理論和方法上建立和完善了軟土地基路堤變形和穩(wěn)定性的分析、預(yù)測(cè)的理論與方法。其研究結(jié)果將對(duì)我國(guó)公路、鐵路、水利、建筑、機(jī)場(chǎng)以及碼頭等軟土地基路堤工程建設(shè)具有重要的參考價(jià)值與社會(huì)效益。本文圍繞這一課題，主要完成了如下的研究工作：　　在軟土路基路堤變形研究方面，推導(dǎo)得出了Biot固結(jié)方程在土層頂面透水、底面不透水的有限厚地基，頂面透水的半無限地基，以及地基表面受集中荷載、均布荷載及隨時(shí)間而變的荷載時(shí)的解析解。并據(jù)以對(duì)路基頂面受均布荷載作用下路基內(nèi)部應(yīng)力、孔隙水壓力和地面沉降等隨時(shí)間的變化規(guī)律進(jìn)行了研究。文中還編制了Biot固結(jié)理論的有限元程序，并系統(tǒng)研究了填土寬度、高度、剮度以及路基土剛度等因素對(duì)路堤的變形和穩(wěn)定性的影響?！　≡谲浲谅坊返谭€(wěn)定性研究方面，在分析總結(jié)前人研究成果基礎(chǔ)上，提出了加筋路堤簡(jiǎn)化Bishop穩(wěn)定系數(shù)公式，即采用圓弧內(nèi)部穩(wěn)定系數(shù)、圓弧外部穩(wěn)定系數(shù)、以及整體穩(wěn)定系數(shù)恐分別表示三個(gè)不同的穩(wěn)定狀態(tài)，并將其中的最小值定為加筋路堤的穩(wěn)定系數(shù)K。另外重點(diǎn)研究了加筋路堤穩(wěn)定性分析的滑移線場(chǎng)解法，編制了滑移線法程序，并利用研究結(jié)果對(duì)一算例進(jìn)行了驗(yàn)算，其結(jié)果能較好地模擬加筋路堤的破壞和相應(yīng)的滑移面位置。　　在軟土地基路堤變形與穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法研究方面，提出了遺傳算法與模擬退火耦合的路堤變形與穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法，并編制了反演分析程序，并提出以坡腳下路基內(nèi)最大水平變形增量和路堤中心地面垂直變形增量比值作為路堤穩(wěn)定控制標(biāo)準(zhǔn)。利用該研究成果對(duì)一算例進(jìn)行變形和穩(wěn)定性預(yù)測(cè)，反分析得到的土性參數(shù)的精度很高，預(yù)測(cè)的結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)情況吻合較好?！　?

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