| 毕业设计 郑西高速铁路路基湿陷性分析，共83页 摘要 黄土湿陷性对工程建设活动常造成巨大的危害，可引起土质边坡滑塌、铁路路基下沉等不良工程地质现象，对工程建筑具有很强的破坏性。而郑西高速铁路是我国在湿陷性黄土地区建设的第一条高速铁路，运营时速达350 km／h，要求沉降变形不超过士1．5Gm，对路基沉降变形的要求更高。为了提高道路建设质量，就需对该高速铁路沿线黄土的湿陷性进行进一步的分析研究，掌握其工程特性。 首先，由于该高速铁路沿线黄土分布十分广泛，黄土的湿陷现象非常严重，因此在室内试验基础上选择典型地段进行大型现场浸水试验，通过现场浸水试验，分析了湿陷变形量随时间的变化规律，表现为以下几个阶段：初期平稳段，浸水陡降段，中期平缓段，停水后的陡降段，后期平缓段；在浸水段，湿陷速率呈从d,N大再Nd,逐渐趋于稳定的变化规律，停水段，湿陷速率呈从大Nd,然后趋于稳定的变化规律；试坑内地面各测点的沉降有所差异，总的趋势是浸水坑中央的沉降较大，离试坑中心越远，沉降变形越小；随着浸水时间的增加，裂缝呈先近后远，先局部，后整体，由缓到快再到缓的发展过程。其次，通过扫描电镜图像定性分析了黄土湿陷前后微结构的变化，并在分形理论的基础上，定量分析了黄土湿陷前后孔隙的变化特征，试样湿陷前后孔隙的总个数增加，增加的个数主要是微小孔隙，而大中孔隙的个数减少，总面积有所减少：同时讨论了湿陷前后试样的孔隙分形维数的变化规律及利用图像处理技术和分形理论定量描述黄土微观结构存在的几个问题，包括扫描电镜图像倍数的选择、图像的处理技术、孔隙的提取及计算、图像的范围、试样的数量等；在上述基础上分析了影响黄土湿陷性的因素(包括内因和外因)和产生的机理，认为黄土要发生湿陷必须具备的条件是黄土具有多孔隙性和疏松的结构，而且黄土粒间联结是不抗水的，这样黄土在水和力的共同作用下才能产生湿陷。最后，为了对黄土的湿陷性进行预测评价，在现场浸水试验基础上，建立了预测湿陷沉降的Elman模型，结果显示该模型的预测精度较高；在室内试验的基础上，综合分析了影响湿陷的主要因素后，选取与湿陷系数关系密切的四个指标，即天然含水量(w)、干密度(Pa)、孔隙比(印)、塑性指数(耳)，建立了预测湿陷系数的自适应模糊神经网络模型(ANFIS模型)，同时建立了多元线性回归模型，并将两个模型的结果做了对比，结果显示ANFIS模型优于多元线性回归模型。 关键词 高速铁路，黄土湿陷性，现场浸水试验，黄土微结构，分形，模糊神经网络 |
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