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高速公路岩溶地基稳定性分析及工程处理
| 论文题名： | 高速公路岩溶地基稳定性分析及工程处理 |
| 关键词： | 高速公路;岩溶地基;地基稳定性;溶洞顶板;边坡冲刷;数值模拟 |
| 摘要： | 岩溶具有隐蔽性、多样性、复杂性的特点。岩溶问题是岩溶区高速公路建设中最主要的工程问题之一，影响工程建设和使用安全。在岩溶区进行高速公路建设中进行岩溶地基稳定性分析，可以指导工程合理施工，保障工程质量和安全。因此，探讨科学有效的岩溶地基稳定性分析方法，对满足工程建设需求具有重大的工程实践意义。本文主要内容如下: (1)岩溶的产生和病害的形成受到多种因素的影响，与岩体的可溶性、岩溶区地质特征和水循环有很大关系。地下水影响岩溶的发育表现在地下水和地表水集中汇集，产生塌陷、漏斗。岩溶对高速公路地基产生的病害主要表现为道路地基不均匀沉降、路基失稳和边坡的冲刷等方面。 (2)根据地质雷达探测的基本原理，结合湖南衡桂高速公路岩溶区工程概况，制定出岩溶区岩溶地质探查方案，进行K79+800～K80+000段地质雷达测线布测和地质状况分析。在详细研究地质特征的基础上，对研究区岩溶发育特征和分布规律进行分析。地质雷达探测结果显示，研究区域内岩溶发育不规则且均匀性较差，存在大量的对道路地基稳定产生不利影响的溶洞。分析表明，岩溶探查的手段可以直接关系到对岩溶地质的认识程度，对岩溶区的不良地质现象评价效果和岩溶处置会产生较大的影响。 (3)影响岩溶地基稳定性的因素有岩石强度和产状、节理裂隙、外荷载的形式和大小、地下水及溶洞的充填物等，各种因素对岩溶地基的稳定性的影响各有不同。结合湖南衡桂高速公路建设工程中的岩溶发育特点，采用定性和半定量的岩溶稳定性分析方法对岩溶地基的溶洞进行稳定性分析，得出各种方法的岩溶地基稳定性分析结果一致性较好。 (4)通过FLAC3D有限差分软件数值模拟分析方法对研究区内溶洞在不同项板厚度和跨度情况下数值模拟位移和应力，研究表明，溶洞顶板一定的情况下，溶洞跨度越大，越不稳定;溶洞跨度一定的情况下，溶洞顶板越厚越安全。FLAC3D建模求解过程采取土体的本构模型，对岩体的边界条件、物理参数和材料性质的选取要求较高。采用数值模拟方法求解过程中，要对岩溶地质状况进行全面的认识，采用多种手段进行综合分析，选取合理参数，使用简化模型进行模捌分析。 (5)工程实践中，岩溶道路地基处理主要是为了防止溶洞顶板坍塌或土洞塌陷引起道路地基下沉和破坏。在对此类问题进行处理之前要先对岩溶发育的各项特征进行全面了解，然后根据工程实际判别溶洞对道路地基的危害程度，选择合理的方法进行治理。 |
| 作者： | 李毅军 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 金亮星;侯运秋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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