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高速公路改扩建工程高边坡开挖过程稳定性研究
| 论文题名： | 高速公路改扩建工程高边坡开挖过程稳定性研究 |
| 关键词： | 高速公路;改扩建工程;高边坡开挖;边坡处治;离心模型试验 |
| 摘要： | 高速公路改扩建过程中势必要拆除边坡原有支护，造成边坡应力重分布，因此在开挖过程中边坡的稳定性处于动态发展过程中，开挖支护时序、施工期内的降雨量等对其均有较大影响。若处理不当，边坡极有可能失稳破坏。因此，研究开挖过程中的边坡变形规律及其稳定性，寻求合理的开挖支护方法及边坡加固措施，对于确保改扩建边坡工程的安全稳定有着重要意义。 论文以柳南高速K1456+800～K1468+300段改扩建工程某典型边坡为依托，以边坡开挖变形规律为目标，以边坡稳定性控制方案为主线，借助离心模型试验、有限元模拟计算和理论分析等手段，开展了高速公路高边坡改扩建开挖过程稳定性研究。 论文首先系统分析了影响高速公路高边坡稳定性的影响因素，结合柳南改扩建路段的实际工况，进行了高边坡开挖稳定性影响因素的灵敏度分析，然后采用响应面法和蒙特卡罗两种方法对岩性参数内聚力c和内摩擦角进行了可靠度分析。 借助长安大学60gt离心模型试验系统，构建与实际应力相符的边坡模型，依靠激光位移传感器、非接触式位移监测系统等明确了边坡开挖过程中的变形过程，揭示了不同开挖支护时序下边坡的稳定状态的动态发展规律；以土工土工离心机系统为平台研发了降雨装置，在离心场中实现了对降雨过程的模拟，研究了开挖过程中的降雨对边坡稳定状态的影响，以及不同降雨量后边坡稳定状态的发展过程。 以柳南高速典型边坡为原型，进行不同施工方法的有限元数值模拟，分析了不同开挖支护时序对边坡安全系数、应力、位移等的影响。同时根据改扩建道路拓宽的宽度，确定边坡开挖后的坡脚点，并以此为基准点，利用ADINA有限元计算软件，分别建立边坡开挖比例为1：0.75、1：1及1：1.25的数值计算模型，分析不同开挖深度、不同开挖分级数对边坡安全系数、应力、位移等变量的影响。 最后总结控制边坡开挖变形的常用施工处治技术方法，分析了各方法对应的设计计算方法，提出了适合改扩建边坡的合理施工方案，将信息施工技术有效的应用于改扩建边坡稳定性控制措施方案中；确定了合理的施工原则，保证了边坡施工整体性的安全稳定，对后期稳定的安全起到重要的作用。 |
| 作者： | 闫强 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 刘保健 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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