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《重庆大学》 2007年
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填方边坡基底造型技术研究

杨静梅  
【摘要】: 随着国民经济的快速发展,铁路、公路、矿山、水利、城市建设等工程中的填方边坡越来越多,规模越来越大,支护难度越来越高。这些边坡工程的一个共同特点是下滑推力大、支护条件差,用传统的边坡支护方法难度大、费用高。需要对填方边坡进行研究,形成一些新的支护方法,以适应填方边坡的快速发展。 利用填方边坡工程施工前基底面暴露的特点,本文提出对填方边坡基底进行改造的基底造型概念。基底造型技术就是一种在原有诸多滑面改良形式基础上衍生出来的,提高填方边坡稳定性的工程辅助方法。该方法与支挡方法一起,可形成一种稳定性好、经济合理的填方边坡支挡新技术,改变原有单纯支挡结构的支挡方法,以满足日益严峻的填方边坡形势。 本文从基底造型技术中的基底放阶方法研究入手,分析边坡滑移容易从基底面产生的机理。提出由于水和填料中的细粒物质的入渗,在填方体下部与稳定基岩之间形成一定厚度的滞水层。该层土体的抗剪强度被弱化,显著低于填料的抗剪强度,是滑面优先形成的条件。基底放阶的目的就是改变该滞水层在滑面上的分布。基于滞水层存在的假设,建立基底放阶台阶与滑面抗滑参数C、φ值之间的计算模型,并提出基底开挖台阶的上、下限控制值计算方法。在此基础上,用Ansys有限元程序对填方边坡基底放阶进行了数值模拟分析,主要验证了解析法并讨论了不同放阶宽度,不同放阶倾角以及不同放阶范围对边坡稳定性的影响。 最后,结合重庆三汇二矿矸石山工程,进行了设计对比,并成功运用于工程实际,取得良好效果。分析过程表明了基底放阶的合理性和优越性。在保证边坡稳定的同时,节约了材料,降低了施工难度,减少了工程造价,具有良好的经济效益。基底放阶台阶计算模型的建立为基底放阶法提供了理论依据,将以前仅作为工程技术处理措施的基底放阶进行量化,成为一种新的设计方法和基底造型技术,有一定的理论意义和较高的实用价值。但作为一种专门技术的研究才刚刚开始,还有大量的工作要做,这将是日后研究工作的重点。
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