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《华东交通大学》 2009年
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高填石路堤稳定性研究

宁乐乐  
【摘要】: 国家作出西部大开发战略决策以来,山区高等级公路得到迅速的发展。在山区修建高等级公路,不可避免会遇到大量的高填石路堤,高填石路堤即将成为路基的重要结构型式之一。目前,对于高填石路堤的稳定性尚缺乏系统研究。因此,本文结合沪蓉西高速公路干沟高填石路堤,通过现场监测、理论研究、数值模拟等方法,对高填石路堤的稳定性进行了研究。主要成果如下: (1)基于极限平衡理论,以Geo-slope/W为工具,针对高填石路堤在参数(路堤高度、粘聚力、摩擦角、弹性模量、泊松比)变化时安全系数的变化规律进行了研究。结果表明:安全系数随填石材料粘聚力、摩擦角的增大而增大,随弹性模量、泊松比的增大变化不明显。 (2)基于极限平衡理论,以Geo-slope/W为工具,针对高填石路堤在土工格栅加筋作用、水位变化时的安全系数变化规律进行了研究。结果表明:土工格栅的设置间距以0.9m为宜;土工格栅的设置长度以15m为宜;最小安全系数随着临界水位的升高而减小,当临界水位距左侧路肩50m以下时,水压力对高填石路堤稳定性的影响可以忽略。 (3)基于非线性弹塑性有限元法,通过数值模拟,针对高填石路堤在自重作用下的应力、应变及位移变化规律进行了研究。结果表明:在相同模量下,X方向、Y方向应力均随路堤深度的增加而增大,应力最大值均发生在高填石路堤底面中部处;X方向、Y方向位移均随路堤深度的增加而减小,X方向最大位移发生在路堤顶部和路堤边坡中部,Y方向最大位移发生在左侧路堤边坡处;路堤压实越密实,路堤弹性模量越大,高填石路堤的塑性应变越小。 (4)通过对高填石路堤进行现场监测结果分析表明:不同深度处的水平位移在经过约90d趋于稳定且与模拟结果相吻合。因此,该路堤断面设计尺寸合理,路堤填筑方案可行,路堤稳定性较好。
【学位授予单位】:华东交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U416.12

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