[发明专利]一种基于模糊综合评价的复合路基工后沉降预测方法

说明书

本发明公开了一种基于模糊综合评价的复合路基工后沉降预测方法。首先根据复合路基修建中各影响因素特点，选择评价指标集和两层因素指标集，并依据规范允许值和有限元数值模拟计算结果，确定评价指标和因素指标的值域分级标准；然后对各因素指标进行标准化处理，并采用指数形式的正态分布函数，构造适用于一、二层因素指标的标准隶属函数；最后根据熵权值法，在确定各层因素指标权重的基础上，构建高速公路复合地基的工后沉降综合评判矩阵，预测工后沉降的变化范围。该方法只需根据实际工程的基本资料，通过简单的计算，即可获得工后沉降的变化区间，实现高速公路复合地基的工后沉降预测。

技术领域

本发明是一种涉及交通工程领域，具体涉及一种基于模糊综合评价的复合路基工后沉降预测方法。

背景技术

随着国民经济的迅猛发展，越来越多的高速公路、城市快速路等工程投入建设和运营，复合路基由于其建设工期较短、地基处理效果较好等优势而得到广泛应用。虽然在复合路基施工期已满足国家相关规范质量检测要求，但是在运营期仍然经常出现工后沉降较大的现象，这种情况在软基路段尤为突出。考虑现阶段施工期针对复合路基主要是关于桩体质量和地基承载力的的检测和评价，尚未涉及工后沉降方面的评价，因此在施工期对复合路基的工后沉降进行预测可作为复合路基质量评价的有效补充，进一步的指导复合路基的设计和施工。

许多学者和工程技术人员借助理论分析、数值模拟和现场观测数据拟合等手段，对复合路基的工后沉降问题进行过有益的研究。但是理论分析、数值模拟对人们的技术水平要求较高，而现场观测数据拟合方法时效性较低。由于复合路基工后沉降问题涉及因素多，而且具有明显的随机性，因此，探索采用不确定化的手段，建立预测模型和计算方法，不仅可以丰富复合路基工后沉降预测手段，而且可以利用建立的模型，通过简单的计算快捷地获取复合路基工后沉降，具有一定的理论和现实意义。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种基于模糊综合评价的复合路基工后沉降预测方法，能简单快捷的预测高等级公路复合路基工后沉降。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种基于模糊综合评价的复合路基工后沉降预测方法，包括以下步骤：

S1：首先根据复合路基修建中各影响因素特点，选择评价指标集和两层因素指标集，并依据规范允许值和有限元数值模拟计算结果，确定评价指标和因素指标的值域分级标准；

S2：然后对各因素指标进行标准化处理，并采用指数形式的正态分布函数，构造适用于一、二层因素指标的标准隶属函数；

S3：最后根据熵权值法，在确定各层因素指标权重的基础上，构建高速公路复合地基的工后沉降综合评判矩阵，预测工后沉降的变化范围。

步骤S1中具体包括以下子步骤：

S11：以工后沉降变化区间建立评判集V＝{v₁,v₂,v₃,v₄}，以及第一层因素指标集U＝{U₁,U₂,U₃,U₄}和第二层因素指标集其中：U_i为第一层因素指标，u_ij为第二层因素指标，n_i为U_i包含的第二层因素指标个数，即：i＝1,2,3,4，j＝1,2,…,n_i；

S12：确定第二层因素指标u_ij对应工后沉降评判集的分级标准。

所述步骤S11中第一层因素指标分别为地质指标U₁、桩体指标U₂、垫层指标U₃和施工指标U₄；