【摘要】：
本論文以滬蓉西高速公路湖北宜昌-恩施段的層狀巖質(zhì)高邊坡為主要研究對象,在系統(tǒng)科學(xué)方法論的指導(dǎo)下,采用現(xiàn)場調(diào)研、現(xiàn)場監(jiān)測以及數(shù)值計算相結(jié)合的綜合研究手段,并引用了現(xiàn)代數(shù)學(xué)理論、非線性科學(xué)理論以及人工智能技術(shù),通過全線邊坡穩(wěn)定性評價,分析容易破壞的邊坡類型,從中選取典型邊坡,從工程地質(zhì)特征分析、監(jiān)測信息研究以及邊坡位移預(yù)測三方面,建立起山區(qū)高速公路層狀巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性綜合預(yù)測的方法。主要研究成果有:
1、系統(tǒng)分析了研究區(qū)的工程地質(zhì)條件,在分析全線邊坡穩(wěn)定性的影響因素的基礎(chǔ)上,總結(jié)了全線邊坡的破壞模式,提出了基于結(jié)構(gòu)面特征的山區(qū)高速公路層狀巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分級標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)分級標(biāo)準(zhǔn)對全線邊坡進(jìn)行了穩(wěn)定性分級。根據(jù)穩(wěn)定性分級結(jié)果,提出全線邊坡中,容易發(fā)生破壞的邊坡類型為硬巖順層邊坡和軟巖邊坡。
2、與常規(guī)的變形觀測方法相比,
GPS觀測技術(shù)具有不受天氣和通視條件影響的優(yōu)點(diǎn),可以被應(yīng)用到山區(qū)高速公路的
邊坡監(jiān)測中;從觀測手段和
數(shù)據(jù)處理兩方面采取措施,降低觀測誤差,并用試驗(yàn)證明了
GPS觀測技術(shù)能滿足高速公路
邊坡監(jiān)測的精度要求。
3、分析了壓力分散型錨索與傳統(tǒng)拉力集中型錨索在錨固機(jī)理、失效模式和設(shè)計方法上的不同,開發(fā)并研制出了壓力分散型錨索受力狀態(tài)監(jiān)測裝置。
4、推導(dǎo)了基于位移序列表達(dá)的邊坡系統(tǒng)的演化方程,應(yīng)用非線性科學(xué)理論和人工智能技術(shù),提出了邊坡位移預(yù)測的微粒群算法和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法;推導(dǎo)了邊坡位移預(yù)測的最大可預(yù)測時間,提出了山區(qū)高速公路邊坡預(yù)測的最佳可預(yù)測時間;并提出了基于變形分析的高速公路邊坡穩(wěn)定性預(yù)測的綜合判別準(zhǔn)則。
5、以滬蓉西高速公路湖北宜昌-恩施段三處典型邊坡為實(shí)例,從邊坡的工程地質(zhì)特征分析、監(jiān)測信息研究以及邊坡位移預(yù)測三個方面,進(jìn)行了邊坡穩(wěn)定性預(yù)測研究,從工程應(yīng)用的角度驗(yàn)證了邊坡穩(wěn)定性預(yù)測的有效性和工程意義。
【關(guān)鍵詞】：層狀巖質(zhì)邊坡 穩(wěn)定性預(yù)測 高速公路 工程地質(zhì) 監(jiān)測 位移預(yù)測 【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：U416.14
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2007.128262
【目錄】：
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 1 緒論10-23
- 1.1 課題研究的目的和意義10-12
- 1.2 研究現(xiàn)狀與文獻(xiàn)綜述12-21
- 1.3 論文的主要研究內(nèi)容21-23
- 2 依托工程地質(zhì)條件分析23-39
- 2.1 引言23
- 2.2 工程概況23-24
- 2.3 全線工程地質(zhì)條件分析24-26
- 2.4 邊坡穩(wěn)定性影響因素分析26-31
- 2.5 邊坡變形破壞模式分析31-35
- 2.6 基于結(jié)構(gòu)面特征的邊坡穩(wěn)定性分級標(biāo)準(zhǔn)35
- 2.7 穩(wěn)定性分級結(jié)果35-38
- 2.8 小結(jié)38-39
- 3 邊坡監(jiān)測系統(tǒng)研究39-57
- 3.1 前言39
- 3.2 監(jiān)測的目的、原則、內(nèi)容和方法39-42
- 3.3 GPS 技術(shù)在山區(qū)高速公路邊坡監(jiān)測中的應(yīng)用42-48
- 3.4 壓力分散型錨索作用機(jī)理和受力狀態(tài)監(jiān)測研究48-56
- 3.5 小結(jié)56-57
- 4 基于相空間重構(gòu)理論和智能算法的邊坡失穩(wěn)預(yù)測方法研究57-94
- 4.1 引言57-59
- 4.2 理論基礎(chǔ)59-72
- 4.3 邊坡位移預(yù)測的微粒群算法72-77
- 4.4 邊坡位移預(yù)測的RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法77-81
- 4.5 邊坡位移預(yù)測可預(yù)測時間尺度研究81-84
- 4.6 邊坡失穩(wěn)時間預(yù)測的判別準(zhǔn)則研究84-90
- 4.7 邊坡失穩(wěn)預(yù)測方法的工作流程90-91
- 4.8 邊坡位移預(yù)測算法的幾點(diǎn)討論91-92
- 4.9 小結(jié)92-94
- 5 工程應(yīng)用——典型邊坡穩(wěn)定性預(yù)測研究94-115
- 5.1 古樹屋滑坡94-102
- 5.2 YK178＋445~YK178+524 段邊坡102-108
- 5.3 K56+297～K56+430 段邊坡108-114
- 5.4 小結(jié)114-115
- 6 結(jié)論與展望115-117
- 6.1 結(jié)論115-116
- 6.2 展望116-117
- 參考文獻(xiàn)117-128
- 致謝128
