公路路堑边坡数据库系统及坡角优化实践研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文公路路堑边坡数据库系统及坡角优化实践研究姓名：蒋超申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：夏元友20041101摘要云南祥临公路沿线工程地质条件复杂，岩体风化严重，岩土性能差，易滑地层分布广，已发生滑动的高边坡有52处之多，并且由勘查发现有大量存在滑动变形危险的古滑坡。本文将数据库技术、模糊数学、神经网络、计算机技术等学科与边坡工程研究交叉综合，建立云南祥临公路高边坡及滑坡数据库系统；采用随机和随机模糊法对祥临公路沿线滑坡的滑带土(主要岩性为含碎石粉质粘土)的抗剪强度指标进行统计分析，给出其取值范围；最后，建立具有此类软弱面且最危险滑面为三段直线的岩质边坡模型，利

2、用神经网络及正交设计，分析此类边坡的最优稳定丌挖坡角的取值范围，建立计算最优稳定开挖坡角的人工神经网络模型以提供一种快速计算最优稳定开挖坡角的途径。论文主要工作如下：1)根据祥临公路实际情况和资料的详尽程度对祥临公路沿线边坡进行分类，借助VC母．net及sOLserver建立了高边坡及滑坡数据库系统，该系统能让公路管理人员及边坡监测研究人员通过网络方便赢观的获得并修改祥临公路沿线边坡的具体信息：2)对祥临公路滑坡中岩性为含碎石粉质粘土的滑带士(分为滑动的以及滑动后两种状态)抗剪强度指标分别用随机和随机模糊两种统计方法进行分析，得到其抗剪强度指标(c，妒1)值的两组概率密度函数及取值范围，确

3、定在滑动前以及滑动后粘聚力c及内摩擦角妒的建议值分别为f18．563kPa，22．856kPa】、【18．172。，23．779。】以及[18．323kPa，22．475kPa]、[8．824。，11．453。]；最后采用传统法、正交变换法、经验概率拟台法及随机模糊法等4种不同方法对某个具体滑坡滑带土抗剪强度指标的试验值进行统计分析；3)在假定滑动面为三段直线的情况。．F，建立了合弱面岩质边坡的稳定坡角优化模型并确定了影响最优坡角的7个变量因素(即软弱面上的内摩擦角妒、粘聚力c、重度y、稳定系数F、自然坡角a、软弱面位置控制参数盯及￡)：基于数据库统计结果，采用正交设计确定祥I临公路此类边

4、坡最优稳定开挖坡角的建议范围为28～52。，以及影响最优稳定开挖城角的因素敏感性关系(软弱面位置控制参数的影响最大。其次是内摩擦角，再次是粘聚力，最后才是自然坡角)；通过对正交设计成果的学习，建立BP神经网络(ANN>模型，为具体滑坡最优稳定丌挖坡角的确定提供一个简便的解决途径；最后对祥临公路某个具体滑坡做出分析以证明运用上述ANN模型进行边坡稳定开挖坡角优化分析的可行性。关键词：祥临公路，数掘库，抗剪强度，随机模糊，神经网络，最优稳定开挖坡角Thegcolo百calconditio璐inXiang-UnR0adinYunnaniscomplcxandtheperfb皿anceofthem

5、ckandsoilispoof'sothcslopes，whichcontainthestmcturalplainandwhOseglidingmassalwaysareclaycontainingthereducedstone，distributela瑁elyalonetheroad．ThenumberofthehighslopeshavingslideisuptO52，andtherearemanVancienIslopes，whichhavebeenfoundouttohaves“deprobabilitVthoughthesurvey．Inthispaper'theseVefald

6、isciplines(database，neuralnetworks，fuzzingmathematics，computerscience，etc．)aIIdthesl叩eengineeringhaVebeensynthesized，aIIdthedatabaseofthehi曲slopeinXi孤g-UnRoadisestablished．Inthebasis0fthedatabase，thetestdataoftheshearstfengthoftheglidingmass，whosecOmponentarctheclaycontainingthereducedstone，areana

7、lvzedinrandomstatisticmethodandrandom．fuzzymethod，andthespansoftheshearstrengthofthethisgljdingmassare西ventobeindicatorforthefuIureresearch．Atlast，amodel，whichrepresentstherockslopecontainingtheweaksurfhce，iscrea