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沿江强风化超高边坡落石处治技术研究
| 论文题名： | 沿江强风化超高边坡落石处治技术研究 |
| 关键词： | 超高边坡;落石;处治技术;ABAQUS有限元;数值模拟 |
| 摘要： | 随着我国的进一步发展，山岭地区修建高等级公路的趋势越发突出，然而由于西部山区独特的地质条件，公路选线受到诸多因素限制，沿江线便成为常见的布线形式。按照传统观念，公路建设一般都采用开挖路堑，但是在沿河傍山地带，将不可避免的出现高大切坡，边坡经常发生危岩、落石等地质灾害。因此，系统地研究沿江强风化超高边坡落石处治技术，对于提高我国西部山区公路边坡灾害治理技术，降低工程造价，具有广泛的社会效益和经济效益。 本论文依托德钦至香格里拉二级公路工程展开研究。首先，通过对西部山区沿江岸坡地质特征的总结，结合工程应用中的问题，分析了沿江岸坡的形成。得出了沿江边坡在开挖时，往往形成高切坡，呈单面坡的形式。而且风化作用显著，岩体非常不稳定，在开挖中和开挖后都极其容易出现岩体坍塌，形成落石。然后通过对落石防治措施的总结与分析，结合西部山区沿江岸坡落石灾害的频繁性和大规模性，得到了西部山区沿江边坡落石防治措施中以设置棚洞为较佳选择。 其次，论文介绍了现有的落石计算理论，并结合现有的理论，以实际落石棚洞结构为原型，采用ABAQUS有限元计算软件对落石冲击棚洞的过程进行数值模拟，研究落石在不同的冲击角度、冲击速度以及不同垫层厚度等情况下冲击棚洞结构的力学动力响应，为落石处治技术及实际防护工程设计提供参考。通过对数值模拟结果的分析，得出以下主要结论: ①落石以不同角度冲击棚洞时，以0°角（法向冲击）的冲击力最大，其最大冲击深度和冲击力均远远大于斜向冲击。在实际落石处治工程的设计中，应将法向冲击作用作为主要考虑因素。 ②一定速度下，随着垫层厚度的增加，落石的冲击深度随之增加，而最大冲击力随之减小，但超过一定厚度时，最大冲击深度和最大冲击力都将趋于稳定。 ③低冲击速度下，不同厚度的砂土垫层受到的最大冲击力相差相对较小，小厚度砂土垫层也具有缓冲吸能作用。但在较高冲击速度下，不同厚度的砂土垫层受到的最大冲击力呈现出明显的差异，而且随着速度的增加，这种差异越来越大。 ④如果采用纯砂土垫层，则合理厚度应在0.9m～1.2m之间;如在实际工程中需要进一步考虑结构的自重和经济性，可以选择0.6m厚的砂土加一定厚度的其他缓冲材料（如:泡沫板、EPE等）进行优化，使棚洞的结构设计更加合理。 最后，论文介绍了德钦至香格里拉二级公路工程K226+330～K226+416段宇仁棚洞的设计、施工和监测。 |
| 作者： | 肖翌均 |
| 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： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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