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考虑土体蠕变的铁路边坡稳定性分析
| 论文题名： | 考虑土体蠕变的铁路边坡稳定性分析 |
| 关键词： | 铁路工程;边坡工程;稳定性分析;蠕变变形;数值计算 |
| 摘要： | 大量工程研究及实践经验表明,边坡变形及破坏是一个长期的过程,有必要针对考虑土体蠕变的边坡稳定性分析方法进行深入研究。本文结合赣龙铁路工程背景,在考虑土体蠕变变形的基础上,由实测数据反演蠕变本构模型参数,采用数值计算方法对考虑蠕变的铁路边坡稳定性进行计算分析。 本文调查了铁路边坡存在的问题及边坡工程的研究动向,通过文献调研、现场实测及数值模拟分析,分析了铁路边坡变形的时效性,指出了铁路边坡工程中考虑蠕变的重要意义。研究了边坡蠕变机理及蠕变本构模型,分析了确定流变本构模型参数的改进最小二乘法,建议采用Burgers流变模型作为考虑蠕变的数值计算本构方程。在大量的文献调研及国内外工程实例分析的基础上,采用安全系数K≥1.30作为考虑蠕变的铁路边坡安全系数。结合赣龙铁路K65+731高边坡工程,设置变形及应力观测元件,对土体蠕变变形进行了长期监测。监测数据表明深层土体位移蠕变曲线特征反应了初始蠕变阶段和稳定蠕变阶段变形特征。依据位于边坡顶面的ZK01监测点X方向边坡位移蠕变监测数据,采用改进的最小二乘法对试验数据进行拟合,通过曲线拟合得到了Burgers流变模型参数。采用数值计算方法对K65+731铁路边坡的稳定性进行了计算分析,数值计算结果表明K65+731边坡经过2年的变形发展,土体蠕变变形已经逐渐收敛,锚索拉力已经趋于稳定,安全系数逐步稳定在1.39。综合各方面指标显示K65+731边坡已经基本稳定,安全系数达到使用要求。 工程研究及理论分析表明,铁路边坡工程中有必要考虑土体蠕变,边坡安全评估时需要引入蠕变因素。 |
| 作者： | 郭建光 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 张家生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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