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山区干线公路改扩建路堑岩石高边坡稳定性评价及加固技术研究
| 论文题名： | 山区干线公路改扩建路堑岩石高边坡稳定性评价及加固技术研究 |
| 关键词： | 山区干线公路;改扩建工程;路堑岩石高边坡;稳定性评价;加固方法 |
| 摘要： | 公路运输是推动国民经济不断发展，方便人民出行的重要途径之一。由于我国经济的迅猛发展，早期建成通车的大部分公路无论在通行能力还是服务水平上都已无法满足国民经济发展的需求，亟需通过改扩建提高道路的等级。在公路改扩建建设过程中，势必会对原有路堑边坡产生二次扰动，特别是在山区进行干线公路改扩建，拓宽道路时必然会对大量既有边坡进行二次开挖，如果没有采用合理的开挖施工方案和加固防护措施，原有边坡极有可能在开挖施工期间或公路建成通车后发生失稳破坏，从而影响施工进度、增加施工成本，提高了边坡施工和公路运营过程中的风险性。鉴于此，对山区干线公路改扩建过程中二次开挖边坡进行稳定性分析并开展相应加固技术研究就显得尤为重要。 本文依托于江西省抚州市境内G316资溪花山界至南城黄狮波段公路改扩建工程，以K433+380处左侧既有路堑岩石高边坡为主要研究对象，将边坡稳定性作为关键性控制指标，并以边坡在开挖过程中位移变形、应力应变规律等变量作为控制目标，结合改扩建边坡地质勘察资料、室内外土工试验数据以及工程沿线实际情况，通过有限元强度折减法、多因素分析法和蒙特卡洛数学理论等手段，借助ANSYS、FLAC3D、Matlab、SPSS、Crystal Ball、Origin等软件对改扩建路堑岩石高边坡的稳定性进行研究。 本文首先详细介绍了山区干线公路路堑岩石边坡失稳破坏机理、变形破坏模式以及稳定性影响因素，结合G316公路改扩建K433+380处路堑岩石高边坡的实际工况，将安全系数作为评价指标，运用有限元强度折减法、PCA法和正交试验法开展边坡稳定性敏感因素分析。同时利用蒙特卡罗法将敏感因素分析结果中的综合安全评价模型作为研究对象，对边坡进行风险评估，得出了边坡失稳破坏概率。接着在Flac3D软件中建立边坡三维数值模型，以1∶0.75、1∶1和1∶1.25三种开挖比例进行开挖分析，着重研究不同开挖深度、台阶数对边坡安全系数、位移以及应力应变的影响，确定了较为合理的边坡开挖施工方案。并利用ANSYS软件对开挖边坡进行有无及时支护的数值模拟，进一步研究开挖时步对边坡稳定性的影响。最后总结山区干线公路改扩建路堑岩石边坡加固技术和防护治理原则，提出了适合于本工程改扩建边坡的支护方案、施工工艺流程以及施工注意事项，对边坡施工起到了一定的指导作用，提高了边坡在施工和运营期间的稳定性，以期能够为类似公路改扩建边坡工程起到借鉴作用。 |
| 作者： | 彭川 |
| 专业： | 交通运输工程；道路与铁道工程 |
| 导师： | 刘福明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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