軟土地基路堤變形和穩(wěn)定性分析與預測.pdf

1、本文綜述了國內(nèi)外在軟土地基路堤變形、路堤穩(wěn)定性及相應的預測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、預測的理論與方法。其研究結(jié)果將對我國公路、鐵路、水利、建筑、機場以及碼頭等軟土地基路堤工程建設具有重要的參考價值與社會效益。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

2、表面受集中荷載、均布荷載及隨時間而變的荷載時的解析解。并據(jù)以對路基頂面受均布荷載作用下路基內(nèi)部應力、孔隙水壓力和地面沉降等隨時間的變化規(guī)律進行了研究。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、剛度以及路基土剛度等因素對路堤的變形和穩(wěn)定性的影響。 在軟土路基路堤穩(wěn)定性研究方面，在分析總結(jié)前人研究成果基礎上，提出了加筋路堤簡化Bishop穩(wěn)定系數(shù)公式，即采用圓弧內(nèi)部穩(wěn)定系數(shù)Kn、圓弧外部穩(wěn)定系數(shù)Kw、以及

3、整體穩(wěn)定系數(shù)Kz分別表示三個不同的穩(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。另外重點研究了加筋路堤穩(wěn)定性分析的滑移線場解法，編制了滑移線法程序，并利用研究結(jié)果對一算例進行了驗算，其結(jié)果能較好地模擬加筋路堤的破壞和相應的滑移面位置。 在軟土地基路堤變形與穩(wěn)定性預測方法研究方面，提出了遺傳算法與模擬退火耦合的路堤變形與穩(wěn)定性預測方法，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△δmax和路堤中心地面垂直變形