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巴准重载铁路深路堑路基边坡稳定性分析与施工步序优化
| 论文题名： | 巴准重载铁路深路堑路基边坡稳定性分析与施工步序优化 |
| 关键词： | 重载铁路;深路堑路基;边坡稳定性分析;施工步序;有限元数值模拟 |
| 摘要： | 随着交通、水电等基础建设的迅猛发展,尤其在当前铁路运输高速化和重载化发展趋势下,边坡稳定性问题成为当今道路工程与岩土工程领域最复杂的研究课题之一。目前,由于施工方法及工艺不当或未及时实施工程措施等原因导致边坡失稳破坏的案例不胜枚举。而现有的理论研究较分散,并落后于工程实践。因此,开展深路堑边坡施工方法和工艺对边坡的稳定性研究具有重大的理论与工程意义。 本文针对新建巴准铁路施工期的深路堑边坡稳定性问题,采用有限元方法分析了施工开挖过程和支护措施对边坡稳定性的影响,并基于建立的深路堑边坡数值模型,对边坡稳定性影响因素作用原理尤其是施工方法与步序不同所导致的边坡稳定性影响规律进行了深化分析,提出了相对经济、安全、合理的施工措施,优化了施工开挖方案。 本文工作主要包括以下几方面内容与结论: 1)结合工程实际,对新建铁路巴准线初步设计方案、工程地质勘察资料及路基设计施工图等进行了深入分析,确定了深路堑边坡稳定性计算参数。 2)针对新建铁路巴准线典型深路堑段,基于有限元数值模拟方法,建立了深路堑边坡数值模型,分析了关键节点变形和应力的分布规律,研究边坡支护加固措施的受力特性;引入强度折减理论,得出了边坡稳定性安全系数,并对边坡稳定性进行了评价。 3)研究了岩体容重、抗剪强度等主要参数对路堑岩质边坡稳定性的影响,研究发现,在容重变化范围内,边坡整体上是稳定的,而且随岩体容重值的增大,边坡整体稳定性不断降低;随着岩体整体抗剪强度的增大,边坡稳定性安全系数增大,最大主应力最大值增加,总位移最大值先增加后不变,边坡体临空面未进入塑性阶段,岩体边坡整体稳定性不断增加。 4)通过对深路堑路基边坡的形成和加固施工全过程的动态仿真分析,基于施工方法与步序对边坡稳定性系数、坡脚应力、坡顶位移增量等影响的综合评价,得到了相对安全的施工方案,认为高边坡分层分段开挖方式更安全;对不同施工方案从经济性、安全性、适用性方面进行模糊比较,得出较为合理的施工方法,并据此制定出了施工方案,以指导施工实际。 |
| 作者： | 王加辉 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 凌贤长 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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