路基荷载下倾斜椭圆形空洞的稳定性评价及因素影响分析

为了防止严重威胁公路安全的采空区发生二次活化导致道路灾害,采用应力叠加法,将基于Boussinesq方程计算所得路基荷载下的附加应力场与初始应力场叠加,得到洞周任意一点的应力状态;利用Mohr-Coulomb强度准则得到空洞稳定性,通过与已有研究结果对比,验证稳定性评价的可靠性;利用二分法计算椭圆形空洞保持稳定时所能承受的最大路基荷载,并探讨路基荷载宽度比、路基荷载偏心距比、椭圆形空洞长短轴比和椭圆倾角等因素对椭圆形空洞稳定性的影响。结果表明:当椭圆形空洞长轴沿水平方向时,椭圆形空洞长短轴比和路基荷载的增大对椭圆形空洞造成应力集中效应叠加,使得最大路基荷载随长短轴比的增大而减小;当椭圆形空洞长轴沿竖直方向时,初始应力场与附加应力场引起的水平方向的应力集中效应互相削弱,含椭圆形空洞地基能承受更大的路基荷载。

基于未确知测度理论的岩溶路基稳定性分析

随着岩溶区干线公路建设的发展,针对岩溶区路基稳定性的研究成为亟待解决的问题。本文采用未确知测度理论对岩溶路基稳定性进行评价,选取16个对其影响较大的因子作为评价指标,建立各评价指标的未确知测度函数,利用熵权法求得各评价指标权重值,最后参考置信度准则判断岩溶路基风险性等级。将该方法应用到湖南省石门县干线公路改造当中,得出1#段路基和2#段路基的风险性等级分别为Ⅳ级、Ⅲ级,这与采用专家经验法及模糊评判分析法得到的结果相符。该方法可作为岩溶路基稳定性分析的一种新手段,其分析结果可作为设计和施工的依据。

可拓学在岩溶区路基稳定性评价中的应用

以杭瑞高速为例,建立了基于可拓学的岩溶区路基稳定性评价模型,计算了岩溶区路基稳定性的关联度函数,并根据各稳定性等级的关联程度对路基做出了综合评价,为岩溶区路基处理提供参考。

路基下伏矩形溶洞的稳定性解析法

为评价荷载作用下的路基下伏矩形溶洞的稳定性,首先根据岩溶区路基承载特性建立简化的力学分析模型,并进一步得到等效计算模型。其次,基于复变函数理论,提出矩形溶洞任意截面映射函数的确定方法,并给出常用矩形截面映射函数的具体表达式。然后,求得矩形溶洞在自重与路基荷载联合作用下的地层应力;在此基础上,进一步求得任意截面的最大、最小主应力,同时引入Griffith强度准则,对溶洞的稳定性进行评价。最后,通过数值方法及工程实例对本文计算方法进行验算。研究结果表明:该方法所得水平应力和切应力与数值结果误差在5%以内,竖直应力误差在8%以内,工程实际情况与理论计算结果吻合良好,对岩溶区路基设计计算有一定的参考价值;值得注意的是,矩形溶洞4个顶点处的水平应力及竖向应力值都比较大,应力变化幅度较为明显,存在严重的应力集中现象,说明矩形溶洞的4个顶点比较容易破坏,在工程实践中应特别注意该处的验算。