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基于施工过程的边坡稳定性评价和设计研究
| 论文题名： | 基于施工过程的边坡稳定性评价和设计研究 |
| 关键词： | 边坡施工;稳定性;数值模拟;优化设计 |
| 摘要： | 近年来,边坡在施工过程中的稳定性问题越来越受到岩土工程界的广泛关注。由于边坡施工过程的阶段性和施工工程中诸多不明确因素,使得采用传统方法的整体评价结果和实际施工过程中边坡稳定性存在一定差异,出现诸多施工过程的工程事故。为了明确边坡在施工过程中坡体的变形特征、稳定性和支护结构的受力变化规律,以便提出有效的治理支护措施,保证施工期间的安全,本文以白河一中高边坡工程为研究对象,采用现场勘察、室内试验、数值模拟等手段对边坡的成因、施工过程中边坡的变形、稳定性、支护结构的受力情况及治理方案的优化等进行分析,得到如下主要结论: (1)通过对边坡的工程地质背景的现场勘察,结合对监测资料的深入分析得出:边坡开挖支护的施工工序是影响边坡稳定性的重要因素,开挖支护施工顺序不当是导致白河一中高边坡变形破坏的最直接因素。 (2)对边坡在施工过程中坡顶锚索受力变化进行理论分析和数值模拟分析。结果表明:边坡坡顶锚索受力随着下部岩土体的开挖而逐渐增大,特别是其下相邻两级边坡的开挖对坡顶锚索受力影响较明显。 (3)对边坡具体施工过程进行动态模拟,对比边坡在有无支护措施下的坡体变形,以及对比边坡的加锚坡面和未加锚坡面在开挖过程中的坡体变形。结果表明:采取开挖后及时支护的施工工序能有效的控制坡体变形,对边坡稳定性有利;开挖坡体会引起回弹变形,锚索支护可以有效的限制其变形发展;同时坡体的回弹变形增量与坡体开挖量基本上呈正增长。 (4)采用 Sarma法和强度折减法计算了边坡在施工过程中的整体和局部稳定性,在此基础上对边坡的治理方案进行了优化设计研究,最终确定了:“锁固顶部灰岩区+中上部坡体刷方+中下部锚索+坡脚锚索抗滑桩加固边坡”的综合治理方案。利用“新奥法”施工的基本思想,结合施工过程中边坡稳定性分析结果对边坡的具体施工顺序就行了优化,建议第4到第7级边坡整体开挖,然后再做支护处理。 |
| 作者： | 文奎 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 晏长根 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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