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沿江强风化超高边坡施工稳定性演变机理及处治技术研究
| 论文题名： | 沿江强风化超高边坡施工稳定性演变机理及处治技术研究 |
| 关键词： | 道路工程;超高边坡;力学行为;板岩厚度;失稳滑动面 |
| 摘要： | 高等级公路的建设继续向山岭地区扩展，而山岭区选线受限，沿江线是常见的布线形式之一。山体呈立体气候，在复杂的气候和环境综合影响下，表层岩体风化严重。山岭区地形地貌、地质情况十分复杂，为了确保高等级公路的技术标准，局部路段不可避免地产生高切坡。研究地质条件复杂地区的高等级公路超高边坡施工稳定性演变机理，以寻求合理的高切坡开挖处治技术，对减少变更次数、缩短建设周期、节约工程建设成本、保证施工安全，同时为类似风化岩体高切坡工程提供借鉴意义。 论文依托德钦至香格里拉二级公路边坡工程开展研究。首先，研究沿江岸坡的形成过程与工程特性，并提出超高边坡的力学行为与破坏模式。接着，分析了板岩的风化演变规律，得到不同风化程度下板岩的物理、力学、水理性质指标。然后，采用控制变量思想，借助有限差分软件FLAC3D，选用Mohr—Coulomb材料模型，结合强度折减法，建立参数化数值计算模型对边坡稳定系数、失稳滑动面进行分析，并进行影响因素的敏感度分析。最后，选取典型的超高边坡路基横断面，模拟边坡处治前后的边坡开挖施工过程，分析边坡的应力应变、位移、整体稳定系数以及失稳滑动面的演变规律，并据此提出了沿江强风化超高边坡的处治措施建议。 通过对参数化数值计算模型进行数值计算，研究得到:强风化板岩厚度会影响设计参数与边坡整体稳定性系数之间的变化规律，同时强风化板岩厚度是影响边坡稳定性的关键因素。超高边坡失稳滑动面的形状与位置主要和强风化板岩厚度、岩体分界面与边坡坡面的相对位置有关。 通过对超高边坡未支护条件下施工过程进行数值模拟，研究得到:边坡坡脚处的应力分布随着边坡开挖施工更加复杂;第二级边坡至第五级边坡坡脚处主应力变化幅度较小;坡面内发生较大总位移量的点位于第三级边坡范围之中，这主要受岩体分界面以及中风化板岩抗变形能力较强的影响。 未支护条件下超高边坡稳定系数呈现先增大后减小的变化规律，其主要是由开挖岩体的减载反压作用引起的;未支护条件下边坡失稳滑动面受岩体分界面控制，从分界面与边坡坡面交接处剪出，后缘因拉裂从距离坡口线约30 m的坡顶处破坏，形成塑性贯通区域，而锚固方案下失稳滑动面沿中风化板岩内部滑动，从坡脚处剪出。 |
| 作者： | 陆超 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 丁静声 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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