公路岩溶地质选线案例知识库构建方法与应用

发布时间：2020-03-21 14:13

【摘要】：在公路选线过程中,工程地质问题往往是控制路线走向的核心因素之一,也是考量路线安全性与经济性的一个重要指标。近年来国内公路与铁路建设积累了大量工程地质选线案例,总结了丰富的工程地质选线经验。岩溶地质选线案例知识库的建立与应用丰富了公路CAD技术理论和方法,对辅助设计人员更加科学地进行地质选线决策具有重要意义,论文选题正确。论文借助AutoCAD Map3D技术平台,以Access数据库为知识储存空间,选择岩溶地质选线案例知识库为研究对象,收集总结了岩溶地质选线案例相关成果,对岩溶地质选线案例知识库的体系框架以及开发与应用进行了研究。论文采用汇总公路设计资料、查阅学术著作、收集网上资料以及现场调查等方式收集了103个岩溶地质选线案例,总结了岩溶地质选线的规避与穿越规则;在此基础上,对岩溶地质选线知识的分类与特点进行了分析,通过图形、图像及文本的表达模式组织了实例库、地质知识库、规则库三个知识子库并借助地质关键词进行关联,以逆向推理的方式构建了岩溶地质选线案例知识库的体系框架;根据构建理论,设计了地质选线知识库数据模型,以在线状和面状空间地质对象中写入地质信息的方式建立了具有属性信息的数字地质对象;通过自动检索路线缓冲区内数字地质对象进行空间知识查询,对地质选线案例知识库进行查询,实现了对公路路线设计过程中地质信息知识的支持。
【图文】：

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长安大学硕士学位论文10图2.1 隧道掌子面涌水、突泥现象示意图工程实例二：某岩溶区路线隧道所处地段出露有二叠系、石炭系、泥盆系石灰岩和白云岩，由于区域构造的影响，岩溶发育强烈。经过地质勘查发现，初步设计中路线所采用的桥梁桥台出可能存在巨大溶洞。在进一步详细勘查，掌握了溶洞的分布区域及其形态后，对路线走向及组合进行了改动。将原本两个短隧道加一个桥梁合并为一个长隧道，且路线向北偏移，使其从溶洞平面距离较窄处通过，同时，也保证了溶洞顶板上的安全厚度，后期施工验证了路线设计的合理性。如图 2.2 所示。图2.2 隧道绕避巨大溶洞示意图（2）路线应避免从大片岩溶封闭洼地通过一般选线原则认为，路线宜从洼地或谷地通过，这样可以采用路基或桥梁的形式，从而减少隧道的长度，降低工程成本。但在岩溶地区，封闭洼地及谷地的形成一般是因为其下部有岩溶漏斗、落水井或者较大的溶洞坍塌

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使其从溶洞平面距离较窄处通过，同时，也保证了溶洞顶板上的安全厚度，，后期施工验证了路线设计的合理性。如图 2.2 所示。图2.2 隧道绕避巨大溶洞示意图（2）路线应避免从大片岩溶封闭洼地通过一般选线原则认为，路线宜从洼地或谷地通过，这样可以采用路基或桥梁的形式，从而减少隧道的长度，降低工程成本。但在岩溶地区，封闭洼地及谷地的形成一般是因为其下部有岩溶漏斗、落水井或者较大的溶洞坍塌，雨季积水、消水和冒水会破坏路基的稳定性，甚至会引起地面塌陷，属于不良工程地质。因此，在线位选择时，应尽量对这些区域进行绕避，如无法完全绕避，应从洼地及谷地地势较高处通过。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U412

【参考文献】