基于正交设计的路堤稳定影响因素敏感性分析.pdf

第38卷 第6期 武汉理工大学学报(交通科学与工程版) V01．38NO．6 2014年12月 ofWuhan of Dec．2014 Journal UniversityTechnology (TransportationScience＆Engineering) 基于正交设计的路堤稳定影响因素敏感性分析* 崔耀璞 罗 强 张 良 蒋良潍 李 铁 (西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室 成都 610031) 摘要：针对边坡和地基2种路堤稳定主控条件，建立了路堤边坡和路堤地基稳定分析模型，采用正 交设计方法研究了对应计算模型的各影响因素主次顺序，讨论了均质边坡条件下影响路堤边坡稳 定性的各因素问交互作用．研究表明：路堤边坡稳定影响因素敏感性按内摩擦角、坡高、黏聚力、边 坡比依次减小边坡比与内摩擦角、坡高与黏聚力间显著交互作用，取值水平不当会影响各因素的 敏感性排序；地基及路堤稳定性主要受地基控制，地基土强度和地坡度是路堤稳定的主要因素． 关键词：路堤边坡；路堤地基；稳定分析；正交设计；交互作用 中图法分类号：TU411 路堤稳定性评价是普通铁路设计中一项繁杂 制．基于以上考虑建立路堤边坡稳定分析模型，地 而又重要的内容．如何简化计算，提高设计效率是 基与路堤取同一材料，地基部分为水平地基，模型 人们一直探讨的课题．近年来随着多因素敏感性 见图1，参照双线铁路路基横断面‘61采用简化平 分析算法的推广及其在边坡稳定影响因素分析中 面模型模拟填筑后的路堤及地基部分，并统一使 的成功应用[1]，为此类问题的研究提供了一个新 用瑞典条分法计算边坡稳定安全系数F。． 的方向．目前，一些学者已经率先在边坡及滑坡稳 h 定分析中展开了该类算法的应用研究，但研究对 象多局限于均质边坡等简单问题，对非均质土坡 ／飞划 等研究涉及不多心≈]． 本文基于多因素敏感性分析算法中的正交设 劁1 路堤边坡稳定分析模割 计理论展开研究，针对路堤边坡控制和路堤地基 长期以来在我国普通铁路的路基工程填筑有 控制2种模式下的路堤稳定性建立了路堤边坡稳 大量高度超过20～30m的高路堤，考虑到路堤 定分析模型和路堤地基稳定分析模型[4{]．通过过高时坡高H对路堤稳定性的影响，将其作为主 Geo—slope边坡稳定性分析软件，对2种模型条件 要因素之一进行分析．材料强度参数取值大小和 下的路堤稳定影响因素敏感性进行了讨论，并在 范围参考文献E7]针对A，B组填料的静三轴试验 路堤边坡稳定分析模型基础上分析了均质边坡稳 结果，合理确定其变化范围和水平．考虑路堤填料 定性影响因素间的交互作用． C，9值、路堤坡高H、路堤边坡比1／m4种因素进 行正交设计．相关文献对均质边坡影响因素敏感 1 路堤边坡稳定影响因素分析 性分析结果表明重度y影响程度较小．路堤采用 优质填料经压实构筑而成，其重度变化范围不大． 1．1计算模型 计算中)，取定值21kN／m3． 在路堤稳定分析中，一般认为地基强度不低 1．2影响因素敏感性分析 于路堤填土强度时路堤稳定性主要受路堤边坡控