既有重力式擋土墻安全評估技術(shù)研究.pdf

1、重力式擋土墻作為公路和鐵路邊坡支護(hù)的常見形式，其在投入運(yùn)營一段時間后，由于各種因素的綜合作用往往會出現(xiàn)諸多病害，使其安全狀況發(fā)生非常大變化。為了確定擋土墻的安全性，需要對其進(jìn)行全面評估。鑒于目前重力式擋土墻的評估過程往往需要人的參與，人為影響因素較多，評估結(jié)果的客觀性存在著疑問。因此，本文在國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，提出了基于T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重力式擋土墻技術(shù)狀態(tài)評估法和基于安全系數(shù)法的重力式擋土墻承載狀況評估法，使定性評估和定量評估相

2、結(jié)合，從而大大增加了評估體系的準(zhǔn)確性、適用性和客觀性。主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　1、既有重力式擋土墻安全評估指標(biāo)體系的研究。通過分析重力式擋土墻運(yùn)營過程中常見的病害特征和破壞形式，總結(jié)出影響擋土墻破壞的關(guān)鍵因素;并參考既有線地鐵結(jié)構(gòu)和混凝土梁式橋梁安全評價指標(biāo)的選取方法，建立了既有重力式擋土墻的評估指標(biāo)體系;
　　2、既有重力式擋土墻各評估指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)的研究。首先依據(jù)各指標(biāo)對重力式擋土墻的重要程度，運(yùn)用層次分析法確定出各

3、指標(biāo)的權(quán)重，然后建立各指標(biāo)當(dāng)前運(yùn)營狀態(tài)的評分標(biāo)準(zhǔn)，最后通過各指標(biāo)的權(quán)重與運(yùn)營狀態(tài)分值相乘，得出充分體現(xiàn)重力式擋土墻技術(shù)狀態(tài)的綜合分值，為T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入奠定基礎(chǔ);
　　3、基于T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的既有重力式擋土墻技術(shù)狀態(tài)評估的研究。首先提出了一種適合多維模糊推理的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)即T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，T-S模型可用少量的模糊規(guī)則生成較復(fù)雜的非線性函數(shù)，非常適用于重力式擋土墻這種評估指標(biāo)比較多的結(jié)構(gòu);其次研究了T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

4、的結(jié)構(gòu)，各層神經(jīng)元的數(shù)目以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法;最后介紹了T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的樣本數(shù)據(jù)的采集與處理，樣本數(shù)據(jù)包括訓(xùn)練樣本和預(yù)測樣本。通過訓(xùn)練和預(yù)測結(jié)果分析得出T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評估法是準(zhǔn)確可行的;
　　4、既有重力式擋土墻承載狀況評估的研究。首先列舉了重力式擋土墻常見的五種破壞形式即基礎(chǔ)滑動破壞、傾覆破壞、基礎(chǔ)不均勻沉降破壞、墻體自身破壞和沿軟弱層滑動破壞，并參考《公路橋梁承載能力評定規(guī)程》(JTG/T J21-2011)中對橋梁

5、承載能力的修正，提出了重力式擋土墻承載狀況修正方法;然后針對五種破壞形式，運(yùn)用安全系數(shù)法對其進(jìn)行單項(xiàng)評估，以單項(xiàng)評估的最差等級作為重力式擋土墻承載狀況評估的最終等級;最后采用計算軟件PKPM2012基礎(chǔ)及巖土工具箱建立模型對擋土墻進(jìn)行力學(xué)分析計算，采用單一變量法對重力式擋土墻安全評估參數(shù)進(jìn)行敏感性分析;
　　5、工程實(shí)例應(yīng)用。以青島市嶗山風(fēng)景區(qū)重力式擋土墻檢測鑒定項(xiàng)目為例，運(yùn)用本文研究的T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評估法和安全系數(shù)法分別對案