山区公路半填半挖路基稳定性分析方法
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摘要
在山区公路修筑中,公路建设场地类型的确定和路基形式是首先需要确定的课题。公路建设场地类型决定于自然地理条件和岩层的地质条件,表征这些条件的基本参数存在很大的模糊性和不确定性。在研究中将模糊数学引入,将最模糊、最清晰定义,及“宽域”和“窄域”四者相结合,提出了建立隶属函数的原则,研究了在该原则指导下构造隶属函数的过程和具体实施方法,解决了模糊分析结论不惟一的难题。以正态函数为基础,利用该方法确定了5个岩层地质力学参数、3个区域自然地理条件参数的模糊隶属函数形式,形成了山区公路建设场地分类的模糊分类系统和方法。半挖半填路基是山区公路一种常见的修筑方式,其稳定性的好坏决定于挖填交接面的形式及交接面的物理力学性质。针对这一问题,首先从不同的角度将交接面分为高陡交接面、普通岩土质交接面、软岩及不良地质交接面、特殊土地质交接面和非规则形状交接面等5类,并初步研究了各类交接面的性质。然后分析了公路路基设计规范推荐的关于半挖半填路基稳定分析方法?不平衡推力法的缺陷,研究了通过中点变坡增加滑面分条、减少滑面之间倾角差的改进方法,使不平衡推力法的计算结果得到改善。采用改进的不平衡推力法,分别以怀新高速公路半填半挖路基标准断面和邵怀高速公路溆浦连接线为例,分析了路基填料力学参数、交接面力学参数、地基力学参数、填土高度、填土路面宽度、交接面长度、地基倾角对填土路基边坡稳定系数的影响趋势。最后对邵怀高速公路溆浦连接线第一至第三合同段的岩层地质条件和自然地理条件进行了调查和资料收集,采用山区公路建设场地分类系统对其进行了分类,同时利用改进的不平衡推力分析方法,对有关地段的半挖半填路基的稳定性进行了分析,提出了初步的工程建议,对该工程建设提供了有益的参考。
In the construction of highway in mountain area, the types of highway construction site and sub-grades are the first problem need to absolve. The types of highway construction site lie on the physical geography condition and the geological condition of terrane whose basic parameters are fuzzy and uncertainty. Based on the theory of fuzzy mathematic and combined the definitions of the fuzziest and the clearest with the wide-range and the narrow-range, the principle of building subordinate function is given and with the principle, the process of the formation of subordinate function and the substance method is received which is employed to solve the non-uniqueness problems of the conclusions of fuzzy analysis. Based on normal distribution function, fuzzy subordinate function with five terrane geological mechanics parameters and three local physical geography condition parameters is deserved according to this method. Thus the fuzzy classification method of highway in mountain area construction site has been established. The cut and fill sub-grades , a common building model in the construction of highway in mountain area , whose stability decided by the type of cut and fill interface and the physical and mechanical properties of interface. In order to resolve this problem, the interface is divided into five kinds, high-steep interface、common rock-soil interface、soft rock and bad geological interface、unusual soil interface and anomaly shape interface. And the character of each kind interface is pilot studied in this paper. Then the author discus the disadvantages of imbalance the thrust force method which is recommended as a stability analysis method for the cut and fill sub-grades by Specifications for Design of Highway Sub-grades, and through changing grade at the midpoint by increase bars of sliding surfaces to reduce the difference of obliquity between adjacent sliding surfaces, the result of imbalance thrust force method can be improved. Taking the standard section of the cut and fill sub-grades of Huai Xin expressway and the Xupu connection of Shao Huai expressway as example, the author analysis the influences of the mechanics parameters of roadbed filling、the mechanics parameters of interface、the mechanics parameters of sub-grades、the height of filling、the width of filling rode surface、the length of interface、the obliquity of sub-grades to the stability coefficient of the filling roadbed slope with the ameliorate imbalance thrust force method. Finally, the geological condition of terrane and the physical
In the construction of highway in mountain area, the types of highway construction site and sub-grades are the first problem need to absolve. The types of highway construction site lie on the physical geography condition and the geological condition of terrane whose basic parameters are fuzzy and uncertainty. Based on the theory of fuzzy mathematic and combined the definitions of the fuzziest and the clearest with the wide-range and the narrow-range, the principle of building subordinate function is given and with the principle, the process of the formation of subordinate function and the substance method is received which is employed to solve the non-uniqueness problems of the conclusions of fuzzy analysis. Based on normal distribution function, fuzzy subordinate function with five terrane geological mechanics parameters and three local physical geography condition parameters is deserved according to this method. Thus the fuzzy classification method of highway in mountain area construction site has been established. The cut and fill sub-grades , a common building model in the construction of highway in mountain area , whose stability decided by the type of cut and fill interface and the physical and mechanical properties of interface. In order to resolve this problem, the interface is divided into five kinds, high-steep interface、common rock-soil interface、soft rock and bad geological interface、unusual soil interface and anomaly shape interface. And the character of each kind interface is pilot studied in this paper. Then the author discus the disadvantages of imbalance the thrust force method which is recommended as a stability analysis method for the cut and fill sub-grades by Specifications for Design of Highway Sub-grades, and through changing grade at the midpoint by increase bars of sliding surfaces to reduce the difference of obliquity between adjacent sliding surfaces, the result of imbalance thrust force method can be improved. Taking the standard section of the cut and fill sub-grades of Huai Xin expressway and the Xupu connection of Shao Huai expressway as example, the author analysis the influences of the mechanics parameters of roadbed filling、the mechanics parameters of interface、the mechanics parameters of sub-grades、the height of filling、the width of filling rode surface、the length of interface、the obliquity of sub-grades to the stability coefficient of the filling roadbed slope with the ameliorate imbalance thrust force method. Finally, the geological condition of terrane and the physical
引文
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