鐵路工程路基描繪法探究

1、個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途鐵路工程路基描繪法探究極限情況描繪辦法以概率論為根底、以牢靠度方針衡量牢靠性、以分項(xiàng)系數(shù)的描繪表達(dá)式進(jìn)行描繪 ,因而使地基描繪愈加合理。巖土工程的極限情況是指巖土工程可以滿意描繪規(guī)則的某一功用需求的臨界情況,逾越這一情況 ,巖土工程便不再滿意描繪需求。它是區(qū)別巖土工程的作業(yè)情況為牢靠或不牢靠的象征,通常可分為承載才干極限情況和正常運(yùn)用極限情況兩類。在進(jìn)行地基處置描繪時(shí),將變異性較大的描繪參數(shù)視為隨機(jī)變量,變異性不大的參數(shù)可視為定值 ,由這些描繪參數(shù)組成描繪地基的函數(shù) Zg(X) 稱為地基的功用函數(shù)。功用函數(shù)有3 種情況 :當(dāng) Z0 時(shí),標(biāo)明地基處于牢靠情況 ;當(dāng) Z0

2、標(biāo)明地基處于極限情況 ,此方程稱為極限情況方程 ; 當(dāng) Z0 時(shí)標(biāo)明地基處于失效或許損壞情況4-7 。巖土工程牢靠度是指巖土工程在規(guī)則的時(shí)刻、條件下 ,完結(jié)預(yù)訂功用的才干,牢靠度由牢靠方針衡量。對地基處置來說 ,完結(jié)各項(xiàng)預(yù)訂功用的象征則是滿意鐵路穩(wěn)定性(包含承載力 )、工后沉降及區(qū)別沉降3 方面的需求 3 。比方地基沉降的牢靠度即是地基沉降小于某一答應(yīng)值的概率 ,依照牢靠度理論 ,其功用函數(shù)可以表明為 (式略 )式中 ,S 為答應(yīng)沉降 ,w 為沉降核算值 ,12(,)cnXXXX 為隨機(jī)變量。當(dāng)g(X)0時(shí),表明沉降沒有逾越答應(yīng)沉降,對應(yīng)的概率用rP 表明 ,即為路基沉降牢靠度;當(dāng) g(X)0

3、表明路基沉降逾越了答應(yīng)沉降 ,用逾越概率 fP 表明。明顯牢靠度與逾越概率間存在互補(bǔ)聯(lián)系1rfPP。設(shè) Z 為正態(tài)散布變量 (,)zzZNm, 引進(jìn)符號 /zzm,為一無因次系數(shù) ,稱為牢靠度方針 8 。若是直接選用方針 牢靠性方針進(jìn)行描繪 , 核算過于繁瑣 ,從描繪人員的作業(yè)習(xí)氣及世界標(biāo)準(zhǔn)接軌思考 ,描繪時(shí)選用隱含方針牢靠度的分項(xiàng)系數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)值和布局重要系數(shù)組成的描繪表達(dá)式核算。盡管描繪表達(dá)式與定值描繪法類似,但兩者的內(nèi)在是不一樣的,分項(xiàng)系數(shù)可以全部思考方針牢靠度方針 ,一起反映各變量的敏感度與變異性質(zhì)。地基處置在描繪原理和辦法上與布局工程有類似之處 ,可以充沛學(xué)習(xí)布局工程有些研討效果。但地

4、基3 處置描繪與布局描繪有本質(zhì)上的區(qū)別 ,不能徹底照搬布局工程牢靠性剖析的原理 ,首要體現(xiàn)在以下方面 :(1)巖土參數(shù)雜亂。因?yàn)榈鼗潦怯删d長的地質(zhì)年代構(gòu)成,受不一樣的環(huán)境要素、化學(xué)物理進(jìn)程的影響,所以土體參數(shù)的空間變異性很大 ;土性參數(shù)又有自關(guān)聯(lián)性,大概用隨機(jī)場進(jìn)行描繪 ,且不一樣土性參數(shù)之間存在互關(guān)聯(lián)性。 (2)巖土應(yīng)力應(yīng)變聯(lián)系雜亂。巖土體是一種高度非線性體,不 一樣的應(yīng)力水平 ,變形區(qū)別很大。路基地基穩(wěn)定性、沉降核算剖析辦法、核算模型往往需求進(jìn)行一些簡化處置 ,致使核算效果與實(shí)習(xí)情況往往有必定的區(qū)別。(3) 巖土鴻溝條件雜亂。 巖土工程實(shí)習(xí)研討的規(guī)模較大,工程核算剖析中思考的鴻溝是近似和

5、含糊的,核算時(shí)需求對鴻溝條件進(jìn)行簡化處置。 (4) 外界環(huán)境對地基處置辦法的牢靠性影響大。地基在不一樣氣候、地下水等外界環(huán)境影響下表現(xiàn)出不一樣的物理力學(xué)特性。(5)施工質(zhì)量不斷定性大。因?yàn)閹r土工程是隱蔽性工程 ,施工 工法、施工水平及施工質(zhì)量對地基處置的影響無窮。因而 ,軟土地基處置描繪中存在很多不斷定要素有必要加以研討。因?yàn)閹r土工程性質(zhì)雜亂,致使巖土工程牢靠度研討發(fā)展緩慢 ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于布局工程牢靠度研討。依據(jù)概率論的地基處置極限情況描繪辦法涉及到地層條件、鴻溝條件、荷載條件、核算模型、描繪條件以及施工條件等各方面要素 ,應(yīng)貫穿于勘測、試驗(yàn)、描繪、施工等全進(jìn)程,要完好的處置上述各要素的概率核算

6、辦法,使之定量化 ,結(jié)尾提出適用的地基處置極限情況描繪表達(dá)式以及分項(xiàng)系數(shù)和有關(guān)參數(shù)。因?yàn)殍F路地基處置是選用穩(wěn)定性(包含承載力 )和沉降兩層操控描繪的。 所以要進(jìn)行牢靠度的徹底剖析,必定是以穩(wěn)定性 (包含承載 力 )極限情況、沉降操控極限情況和區(qū)別沉降極限情況三種極限情況歸納操控的效果。欲完結(jié)徹底的牢靠度剖析,就需求引進(jìn)系統(tǒng)牢靠度剖析辦法,才干反映軟土地 基處置牢靠度的全貌。極限情況法描繪的含義及轉(zhuǎn)軌思路軟土地基處置極限情況法描繪的含義極限情況法與傳統(tǒng)的描繪辦法比較是一個(gè)很大的前進(jìn) ,象征著處置牢靠度疑問從以經(jīng)歷為根底的定性剖析期間進(jìn)入以概率論和數(shù)理核算為根個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途底的定量剖析期

7、間。極限情況法作為路基描繪的發(fā)展方向,美國、歐盟、日本、俄羅斯等國家和地區(qū)的關(guān)聯(lián)描繪標(biāo)準(zhǔn)均選用極限情況描繪辦法,持續(xù)選用安全系數(shù)法描繪給世界技能交流帶來了艱難 ,不利于中國鐵路技能在世界上的推廣使用。中國于1992 年公布了工程布局牢靠度描繪統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB50153),2008 年又進(jìn)行了全部批改,當(dāng)前修建、港口、水利及公路部分的布局描繪已選用極限情況描繪法;2010 年交通運(yùn)輸部公布的港口工程地基標(biāo)準(zhǔn)(JTS147-1-2010) 將極限情況描繪辦法引進(jìn)地基標(biāo)準(zhǔn)9-10 。中國 20世紀(jì) 80年代開端鐵道部分一直在進(jìn)行關(guān)聯(lián)的根底研討作業(yè) , 這些年對高速鐵路展開了系統(tǒng)的根底研討,堆集了很多勘

8、測、描繪、施工、運(yùn)營經(jīng)歷,已根本構(gòu)成高速鐵路工程建造技能標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),為地基處置極限情況描繪發(fā) 明了條件。 展開鐵路工程地基處置極限情況描繪辦法研討不只含義嚴(yán)重,并且是必要的、 可行的。 盡管已經(jīng)有一些效果,但間隔實(shí)用期間還有一段間隔,有必要聯(lián)系 鐵路路基工程的特色系統(tǒng)展開地基處置極限情況描繪研討。軟土地基處置極限情況法描繪轉(zhuǎn)軌的思路因?yàn)橛绊戃浲恋鼗幹美慰啃缘囊仉s亂,且軟土地基處置辦法、品種多 ,各種辦法有不一樣的特色 ,軟土地基處置描繪從傳統(tǒng)的定值描繪法轉(zhuǎn)軌為極限情況法是一項(xiàng)十分雜亂的系統(tǒng)工程,推動(dòng)極限情況法在地基處置描繪中的使用 ,有必要以平穩(wěn)過渡為準(zhǔn)則。 首先應(yīng)遵從牢靠度校準(zhǔn)法 ,經(jīng)過極

9、限情況描繪法描繪重現(xiàn)定值描繪法描繪的牢靠度等級。完結(jié)方式轉(zhuǎn)軌,在此根底上展開工程試描繪 ,研討優(yōu)化描繪模型、 斷定描繪各分項(xiàng)系數(shù),樹立極限情況法描繪標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),保證轉(zhuǎn)軌的平穩(wěn)過渡。 整體選用三聯(lián)系、 兩步走的極限情況辦法導(dǎo)入途徑 ,科研與描 繪相聯(lián)系 ,專業(yè)研討與工程實(shí)習(xí)相聯(lián)系 ,國內(nèi)研討與國外調(diào)研相聯(lián)系 ,分 “方式轉(zhuǎn)軌 ”和 “樹立系統(tǒng) ”兩大過程推動(dòng)轉(zhuǎn)軌作業(yè)。 (1) 方式轉(zhuǎn)軌期間。 斷定轉(zhuǎn)軌實(shí)施 方案的首要準(zhǔn)則 ,擬定轉(zhuǎn)軌作業(yè)實(shí)施方案。對國內(nèi)外關(guān)聯(lián)范疇進(jìn)行具體的調(diào)研 ,把握國內(nèi)其他職業(yè)及國外地基處置有關(guān)極限情況描繪系統(tǒng)和技能發(fā)展情況 ,依據(jù)需求 展開關(guān)聯(lián)支撐科研作業(yè)。 對地基處置極限情況

10、法和定值描繪法的理論系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)剖析,擬定方針牢靠方針 ,樹立分項(xiàng)系數(shù)與牢靠性方針之間的聯(lián)系,研討擬定分項(xiàng) 系數(shù) ,編制轉(zhuǎn)軌暫行規(guī)則,在描繪中一起選用暫行規(guī)則和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)一起進(jìn)行描繪檢算 ,及時(shí)將遇到的疑問匯總。(2) 樹立系統(tǒng)期間。 選擇既有鐵路工程地基處置的代表性工點(diǎn),聯(lián)系工程現(xiàn)狀進(jìn)行反演剖析,比照現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)描繪效果,調(diào)整方針牢靠方針、 分項(xiàng)系數(shù) ,樹立極限情況描繪表達(dá)式。 在新建鐵路工程中 ,一起展開地基處置的安全系數(shù)法和極限情況法描繪,比照剖析安全系數(shù)法和極限情況法的描繪效果,校核和完善極限情況法描繪辦法,聯(lián)系現(xiàn)場實(shí)測參數(shù) ,優(yōu)化分項(xiàng)系數(shù)。樹立工程數(shù)據(jù)搜集、處置、核算剖析渠道,為及時(shí)把握工

11、程動(dòng)態(tài),完善描繪標(biāo)準(zhǔn)及牢靠度方針供給支撐。完結(jié)軟土路基地基處置的極限情況描繪系統(tǒng),完結(jié)編制并公布極限情 況法描繪標(biāo)準(zhǔn)。極限情況描繪的關(guān)鍵疑問極限情況描繪辦法是軟基地基處置描繪辦法的革新。要完結(jié)這種轉(zhuǎn)變,須要點(diǎn)研討以下疑問:(1) 巖土參數(shù)核算剖析辦法、散布型式及數(shù)字特征。巖土參數(shù)自身的 變異性比人工材料的大得多 ,這就需求很多試驗(yàn)樣本數(shù)量做支撐,而實(shí)習(xí)工程中的某些參數(shù)的樣本數(shù)量有限,怎么依據(jù)有限的樣本數(shù)量對參數(shù)進(jìn)行概率核算,是工程 師面臨的一大疑問。 從另一個(gè)方面說 ,選用何種勘測辦法才干與極限情況描繪配套,也是值得深入探討的疑問。(2) 極限情況方程的樹立。軟土地基處置各種辦法有不一樣的特色

12、 ,其質(zhì)量保證水平區(qū)別很大,且其不斷定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于布局工程或修建根底工程,這是地基處置選用極限情況描繪的難點(diǎn),有必要對于排水固結(jié)、水泥 土樁、CFG 樁等不一樣的地基處置辦法,剖析各參數(shù)變異性對地基處置辦法牢靠性的影響程度 ,斷定隨機(jī)變量 ,樹立極限情況描繪方程。(3)方針牢靠度方針的斷定。因?yàn)閹r土工程的雜亂性 ,當(dāng)前斷定方針牢靠度還需求依靠傳統(tǒng)的安全系數(shù)。在這種情況下,大概聯(lián)系多年來描繪所堆集的工程經(jīng)歷進(jìn)行廣泛的核算剖析,對現(xiàn) 行的鐵路地基處置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)核算,以開始斷定方針牢靠度方針。(4)分項(xiàng)系數(shù)及描繪表達(dá)式的樹立。在理論研討、試驗(yàn)剖析、核算核算以及校準(zhǔn)核算的根底上 ,廣泛調(diào)研國內(nèi)既有鐵路

13、復(fù)合地基材料,并進(jìn)行反演核算 ,最終提個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途出鐵路軟土地基概率極限情況描繪辦法的分項(xiàng)系數(shù)及描繪表達(dá)式。定論(1) 當(dāng)前鐵路地基處置選用的定值描繪法以總安全系數(shù)k 衡量地基的牢靠性,不思考描繪參數(shù)的變異性 ,技能經(jīng)濟(jì)合理性相對較差,影響描繪質(zhì)量。極限情況描繪辦法以概率論為根底、以牢靠度方針衡量牢靠性、以分項(xiàng)系數(shù)的描繪表達(dá)式進(jìn)行描繪,可以全部反映影響安全的各項(xiàng)要素 ,使用牢靠度理論全部修訂描繪標(biāo)準(zhǔn)是世界發(fā)展趨勢。 (2) 因?yàn)閹r土工程性質(zhì)雜亂,不斷定要素多 ,致使巖土工程牢靠度研討發(fā)展緩慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于布局工程牢靠度研討。鐵路路基地基處置描繪辦法轉(zhuǎn)軌也不能一蹴即至 ,整體選用三聯(lián)系

14、、 兩步走的極限情況辦法導(dǎo)入途徑,分“方式轉(zhuǎn)軌 ”和 “樹立系統(tǒng) ”兩大過程穩(wěn)步推動(dòng)轉(zhuǎn)軌作業(yè)。(3)以牢靠度理論為輔導(dǎo),聯(lián)系 鐵路建造中長期堆集的軟土地基處置經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過對鐵路軟基處置的系統(tǒng)剖析、研討,樹立軟土路基地基處置的極限情況描繪辦法,并在實(shí)習(xí)中不斷堆集完善, 構(gòu)成高水準(zhǔn)的極限情況描繪系統(tǒng)。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計(jì)等在網(wǎng)上搜集整理。版權(quán)為潘宏亮個(gè)人所有This articleincludessome parts,includingtext,pictures,and design. Copyright is Pan Hongliang

15、9;s personal ownership.用戶可將本文的內(nèi)容或服務(wù)用于個(gè)人學(xué)習(xí)、研究或欣賞，以及其他非商業(yè)性或非盈利性用途， 但同時(shí)應(yīng)遵守著作權(quán)法及其他相關(guān)法律的規(guī)定，不得侵犯本網(wǎng)站及相關(guān)權(quán)利人的合法權(quán)利。除此以外，將本文任何內(nèi)容或服務(wù)用于其他用途時(shí)，須征得本人及相關(guān)權(quán)利人的書面許可，并支付報(bào)酬。Users may use the contents or services of this article for personal study, research or appreciation, and other non-commercial or non-profit purposes,

16、 but at the same time, they shall abide by the provisions of copyright law and other relevant laws, and shall not infringe upon the legitimaterights of this website and its relevant obligees. In addition, when any content or service of this article is used for other purposes, written permission and remuneration shall be obtained from the person concerned and the relevant obligee.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途轉(zhuǎn)載或引用本文內(nèi)容必須是以新聞性或資料性公共免費(fèi)信息為使用目的的合理、善意引用，不得對本文內(nèi)容原意進(jìn)行曲解、修改，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。Reproduction or quotation of the co