基于模糊综合评价法的高陡边坡稳定性研究

摘要

随着我国铁路建设规模及范围的不断扩大，将面临更多的高陡边坡施工情况。与常规边坡施工相比，在高陡边坡施工中，对边坡稳定的分析确定、边坡施工方法及防护措施的选定，都具有很大的不同性。相信:对高陡边坡稳定和高陡边坡施工方法选择及防护措施采用的研究，将对今后的高陡边坡施工具有一定的借鉴及指导作用。本文以云桂铁路中隧道、桥梁、深路堑等为工程背景，对这一问题展开研究，主要研究内容如下:
　　(1)针对高陡边坡稳定问题:结合目前的研究情况，明确从边坡稳定的内因地质情况进行分析。采用赤平投影法进行计算，在计算结果与实际工程情况一致的基础上，明确施工中的关键因素，并采用模糊综合评价法对高陡边坡稳定影响因素进行评价。
　　(2)对在建的某工程河谷两岸的岸坡岩体及其结构面特征、岸坡岩体的变形破坏模式等进行了深入研究。并通过现场调查分析及赤平投影法计算，得出结论:在外力作用下，河谷岸坡岩体的变形破坏模式为倾倒崩塌或崩落式破坏模式，且受岩体结构面切割的影响;又通过极射赤平投影分析及对岩体组合结构面稳定系数的计算，得出结论:河谷两岸没有大的不稳定块体，且自然状态下，河谷两岸的岸坡稳定性较好。
　　(3)根据赤平投影的计算，并采用综合评价法确定高陡边坡稳定的影响因素，评价指标由岩层产状、节理产状、节理分期、坡脚等构成。再依据不同施工情况反复确定各个评价指标的权重，并建立模糊综合评判法模型以深入研究影响高陡边坡稳定的因素。
　　(4)对工程现场的实地情况进行考察分析，尤指对隧道、桥梁、深路堑等工程的考察分析，对以上工程各个评价指标进行影响边坡稳定性的模糊评价，得出结论:对于隧道施工来说，主要是洞口位置涉及到边坡稳定性评价，此时，由于洞口的施工对原有山体有一定的扰动，应着重考虑岩层产状，节理等评价因素对边坡稳定性的影响;对于桥梁施工来说，主要是墩身位置涉及到边坡稳定性评价，此时，由于墩身的施工，需对边坡进行一定的防护，防止对墩身施工造成影响，应着重考虑节理、坡脚等评价因素对边坡稳定性的影响;对于深路堑施工来说，主要是线路开挖全过程涉及到边坡稳定性评价，此时，由于路堑开挖工法的要求，需对边坡进行全过程的防护，防止对路堑开挖施工造成影响，应着重均衡考虑各个评价因素对边坡稳定性的影响。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 本文的研究背景

1．1．1 高陡边坡施工发展情况

1．1．2 国内西南铁路高陡边坡施工情况

1．2 国内外研究现状

1．2．1 边坡稳定性分析发展史

1．2．2 边坡稳定性定性分析

1．2．3 边坡稳定性定量分析

1．2．4 评价方法的研究现状

1．2．5 高陡边坡稳定性研究现状

1．3 本文的研究意义及目的

1．4 本文研究的主要内容

1．5 本文的技术路线

2 高陡边坡稳定性影响因素

2．1 岩体结构因素的影响

2．2 地应力因素的影响

2．3 爆破动力因素的影响

2．4 水的因素的影响

2．5 地震因素影响

2．6 高边坡开挖的工程技术和经济因素的影响

2．7 连续降雨及气温因素的影响

2．8 小结

3 高陡边坡稳定性分析传统评价方法

3．1 赤平投影法在高陡边坡稳定性分析时的要素

3．1．1 节理

3．1．2 岩层产状

3．2 工程环境地质及岸坡岩体结构特征

3．2．1 工程概况

3．2．2 地质构造环境

3．2．3 岸坡岩体结构特征

3．3 河谷两岸岸坡岩体赤平投影稳定性分析

3．3．1 某大桥右岸赤平投影稳定分析

3．3．2 某大桥左岸(大里程端)赤平投影稳定分析

3．4 小结

4 高陡边坡模糊综合评价

4．1 模糊评价

4．1．1 评价

4．1．2 综合评价

4．1．3 指标权重的确定

4．2 模糊综合评价原理

4．3 模糊综合评价法的模型

4．4 模糊综合评价法的步骤

4．4．1 确定评价因素和评价等级

4．4．2 构造评价矩阵和确定权重

4．4．3 模糊合成和决策

4．5 小结

5 基于模糊综合理论的高陡边坡稳定性评价

5．1 高陡边坡稳定性分析的指标选取及其权重

5．1．1 高陡边坡稳定性分析的指标选取

5．1．2 隶属度的确定

5．1．3 权重的确定

5．1．4 权重取值的修正

5．2 评价模型的建立

5．3 小结

6 工程应用案例

6．1 工程案例简介

6．1．1 隧道施工边坡的稳定性模糊分析

6．1．2 桥梁施工边坡的稳定性模糊分析

6．1．3 深路堑施工边坡的稳定性模糊分析

6．2 评价结果分析

6．3 小结

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢