最优控制在软基预压加固分析与计算中的应用 Optimal Control and Application in Analysis and Calculation of Soft Groundsill Reinforced by Press in Advance.pdf

贝 论文 最优控制在软基预压加固分析与计算中的应用 曹建忠1 陈少白2 （1.惠州学院电子科学系 2.武汉科技大学理学院） 摘要：软土地基通过打砂井后压载固结，提高其承载力，是在修建机场、高速公路、堤坝、码头以及货场 等工程中广泛采用的方法。本文给出容许承载力的计算公式、稳定性条件、打砂井压载固结适用范围、最小压载 时间计算以及提出最优分级加载方案，给出基于Mathcad 可视化计算程序，对工程进行分析计算，并对施工进行 实时控制。 关键词：最优控制；固结；软基加固；Mathcad U Δt 软土地基的天然承载力低，需要经过预压加固来 砂井地基水平固结度 r ( ) 由下式计算： −bΔt [1~3] U Δt 1=−e 提高它的强度 。如果预压荷载过大，将导致地基 r （4 ） 8C 2 2 破坏，使加固工程失败。为使地基稳定，应采取最优 b 2 v F η η ln η =−3η −1 R ( ) 2 ( ) 2 η 2R F η ( ) ( ) −1 4 分级加载方式[4]。第一级加载经过一段时间，地基承 其中： ， η η ， r 2R r 式中： ——砂井间距； ——砂井半径； 载力增加后，再进行下一级加载，逐步达到设计要求。 C v ——固结系数。 怎样进行分级加载保证软基不会垮掉？怎样的分级 加载预压[5~7] [8] 时间最短，是否达到最优控制 ？预压加 2 最优连续加载函数设计 固是否可以任意提高软土地基的强度？本文将给出 P t 设 ( )为在t 时刻天然地基上已经加上去的荷载 这方面的分析和计算及基于Mathcad 的可视化程序。 总量，则t 时刻地基总的容许承载力为： 1 土的强度增长基本公式