城市道路及地下空间综合承载能力定量评价方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种城市道路及地下空间综合承载能力定量评价方法及系统，属于道路塌陷隐患评价技术领域，能够科学辨识道路地下空洞当前状态，实现了道路空洞综合承载能力的定量表征；该方法包括：S1、获取道路结构层、层状土体和空洞的数据，以及路面车辆载荷；S2、根据S1获取的数据得到道路结构层承载力；S3、根据S1获取的数据得到层状土体结构承载力；S4、根据S1获取的数据得到空洞结构承载力；S5、根据得到的道路结构层承载力、层状土体结构承载力和空洞结构承载力，得到道路空洞综合承载力；S6、根据步骤S1获取的路面车辆荷载和S5得到的道路空洞综合承载力评价城市道路及地下空间的综合承载能力。合承载能力。合承载能力。

【技术实现步骤摘要】
城市道路及地下空间综合承载能力定量评价方法及系统


[0001]本专利技术涉及道路塌陷隐患评价
，尤其涉及一种城市道路及地下空间综合承载能力定量评价方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，在自然和人为因素影响下，城市道路塌陷事故频发，地面塌陷具有随机性、突发性、后果严重等特点，同时随着城市车辆保有量持续增加，一旦发生地面塌陷，很容易造成重大财产损失和人员伤亡。研究表明，道路塌陷事故的发生与地下空洞的孕育、发展密切相关，地下空洞的存在为地层的破坏发展提供了必要的空间，是诱发地面塌陷的前提条件。
[0003]大量工程案例表明，道路地下空洞的规模特征是影响塌陷的重要因素，但目前当探测发现道路地下空洞时，由于缺乏科学、系统的空洞综合承载能力评价方法，并未评价空洞当前的综合承载能力是否满足安全要求，往往直接封闭道路进行处置工作，实际上一些小型空洞的承载力能够满足道路承载能力的要求，可以暂缓处置或不作处置，传统空洞处置工作在一定程度上造成了不必要的人力物力资源浪费。
[0004]因此，有必要研究一种城市道路及地下空间综合承载能力定量评价方法及系统来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种城市道路及地下空间综合承载能力定量评价方法及系统，能够科学辨识道路地下空洞当前状态，实现了道路空洞综合承载能力的定量表征。
[0006]一方面，本专利技术提供一种城市道路及地下空间综合承载能力定量评价方法，所述方法的步骤包括：r/>[0007]S1、获取道路结构层、层状土体和空洞的数据，以及路面车辆载荷；
[0008]S2、根据S1获取的数据得到道路结构层承载力p0；
[0009]S3、根据S1获取的数据得到层状土体结构承载力p1；
[0010]S4、根据S1获取的数据得到空洞结构承载力p2；
[0011]S5、根据得到的道路结构层承载力p0、层状土体结构承载力p1和空洞结构承载力p2，得到道路空洞综合承载力p3；
[0012]S6、根据步骤S1获取的路面车辆荷载和S5得到的道路空洞综合承载力p3评价城市道路及地下空间的综合承载能力；
[0013]S2
‑
S4顺序不固定。
[0014]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S1中道路结构层、层状土体和空洞的数据具体包括：
[0015]道路结构层的厚度、密度和屈服应力；
[0016]层状土体的厚度、密度和屈服应力；以及
[0017]空洞的最大半径、最大高度和埋深。
[0018]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S1中空洞具体为拱形空洞。
[0019]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S5中道路空洞综合承载力p3为考虑了道路结构层自重、层状土体自重对道路空洞综合承载能力的削减作用后的综合承载力。
[0020]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S5中道路空洞综合承载力p3为考虑了安全裕度的综合承载力。
[0021]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述安全裕度基于除道路结构层、层状土体和空洞外的其他因素决定，所述安全裕度具体为20％。
[0022]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，空洞的最大半径、最大高度和埋深的获取方式为：通过探地雷达设备无损探测获取；
[0023]道路结构层和层状土体的厚度均通过微损旋压触探设备钻测获取；
[0024]道路结构层和层状土体的密度均通过对微损旋压触探设备获取的标准取芯试件进行称重测量得到；
[0025]道路结构层和层状土体的屈服应力均通过对微损旋压触探设备获取的标准取芯试件进行单轴压缩试验得到。
[0026]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S1中的路面车辆载荷通过现场调研获取。
[0027]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：根据S6的评价结果对被评价的价城市道路及地下空间进行加固补强处理。
[0028]另一方面，本专利技术提供一种城市道路及地下空间综合承载能力定量评价系统，所述系统包括：
[0029]数据获取模块，用于获取取道路结构层、层状土体和空洞的数据以及路面车辆载荷；
[0030]道路结构层承载力计算模块，用于通过数据获取模块获取的数据计算得到道路结构层承载力；
[0031]层状土体结构承载力计算模块，用于通过数据获取模块获取的数据计算得到层状土体结构承载力；
[0032]空洞结构承载力计算模块，用于通过数据获取模块获取的数据计算得到空洞结构承载力；
[0033]道路空洞综合承载力计算模块，用于根据道路结构层承载力、层状土体结构承载力和空洞结构承载力，得到道路空洞综合承载力；
[0034]综合承载能力评价模块，用于根据路面车辆荷载和道路空洞综合承载力评价城市道路及地下空间的综合承载能力。
[0035]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述道路空洞综合承载力计算模块在计算道路空洞综合承载力时考虑道路结构层自重、层状土体自重对道路空洞综合承载能力的削减作用，以及安全裕度。
[0036]与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本
专利技术的道路空洞综合承载能力评价方法，能够科学辨识道路地下空洞当前状态，实现了道路空洞综合承载能力的定量表征，并以路面车辆荷载为临界判别准则定量评价道路综合承载能力是否满足安全要求，根据具体道路情况进行具体分析，评价结果可为开展道路地下空洞的处置工作提供指导，为保证城市道路安全运行提供依据。
[0037]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0039]图1是本专利技术一个实施例提供的城市道路空洞综合承载能力评价方法的流程图；
[0040]图2是本专利技术实施例1提供的某道路空洞结构示意图。
具体实施方式
[0041]为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0042]应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种城市道路及地下空间运行综合承载安全裕度定量评价方法，用以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市道路及地下空间综合承载能力定量评价方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：S1、获取道路结构层、层状土体和空洞的数据，以及路面车辆载荷；S2、根据S1获取的数据得到道路结构层承载力p0；S3、根据S1获取的数据得到层状土体结构承载力p1；S4、根据S1获取的数据得到空洞结构承载力p2；S5、根据得到的道路结构层承载力p0、层状土体结构承载力p1和空洞结构承载力p2，得到道路空洞综合承载力p3；S6、根据步骤S1获取的路面车辆荷载和S5得到的道路空洞综合承载力p3评价城市道路及地下空间的综合承载能力；S2
‑
S4顺序不固定。2.根据权利要求1所述的城市道路及地下空间综合承载能力定量评价方法，其特征在于，步骤S1中道路结构层、层状土体和空洞的数据具体包括：道路结构层的厚度、密度和屈服应力；层状土体的厚度、密度和屈服应力；以及空洞的最大半径、最大高度和埋深。3.根据权利要求1所述的城市道路及地下空间综合承载能力定量评价方法，其特征在于，步骤S1中空洞具体为拱形空洞。4.根据权利要求1所述的城市道路及地下空间综合承载能力定量评价方法，其特征在于，步骤S5中道路空洞综合承载力p3为考虑了道路结构层自重、层状土体自重对道路空洞综合承载能力的削减作用后的综合承载力。5.根据权利要求1或4所述的城市道路及地下空间综合承载能力定量评价方法，其特征在于，步骤S5中道路空洞综合承载力p3为考虑了安全裕度的综合承载力。6.根据权利要求2所述的城市道路及地下空间综合承载能力定量评价方法，其特征在于，空洞的最大半径、最大高度和埋深的获取方式为：通过探地雷达设备无...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕祥锋，曹立厅，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：