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公路风化层路堑边坡合理施工工艺研究
| 论文题名： | 公路风化层路堑边坡合理施工工艺研究 |
| 关键词： | 公路工程;风化层路堑;边坡稳定性;施工工艺 |
| 摘要： | 边坡稳定性一直是岩土工程领域的一个热点研究课题，人们通常采用基于极限平衡方法的安全系数来评价其稳定性状态。极限平衡法简单实用，但不能充分反映边坡的位移和应力状态。因此，对于边坡施工过程中的稳定性问题，数值模拟技术则是一种行之有效的方法。本文依托交通部西部科技项目(200631880237)，利用FLAC3D数值软件对公路风化层路堑边坡的合理施工工艺进行了较深入的研究。取得的主要成果和结论如下： (1)利用进退搜索区间法对传统二分法进行改进，并将其引入强度折减分析中，提出了基于改进二分法边坡稳定性分析强度折减法。 (2)基于自编程强度折减法，利用FLAC3D对某公路风化层路堑边坡在不同开挖坡比和开挖深度下的状态进行数值模拟，得到了其应力位移场、塑性区及速度矢量图，揭示了边坡潜在滑动面随开挖坡比与开挖深度变化的规律。结果表明边坡稳定性对开挖坡比更敏感。 (3)假定边坡最佳切坡高度与土体参数及形状的关系为二次多项式函数，然后对各种参数及开挖高度下的边坡安全系数进行大量计算，基于计算数据拟合确定了多项式的系数，并根据求得的函数式给出了边坡最佳切坡高度推荐表。同时对均质岩石边坡在不同坡度和高度下安全系数达到1.3时需要的抗剪强度值进行了大量计算，并根据计算结果给出了其合理坡比范围。 (4)基于自编程强度折减法，利用FLAC3D模拟分析了三维边坡的开挖过程，发现其安全系数与开挖宽度并不是纯粹的反比关系，而是与开挖深度有关；提出了锚固边坡开挖实时支护的设计流程，并对此进行了数值模拟，发现锚杆加固边坡后潜在滑动面向边坡内部推移；最后，利用理正软件和FLAC3D系统共同对一锚固边坡的工程实例进行分析并总结了其失败原因，两者计算结果一致，验证了本文数值模拟方法的正确性。 |
| 作者： | 陆涛 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 陈昌富;吴其芳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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