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山区库岸路基稳定及防护技术试验研究

窦彦磊  
【摘要】: 随着公路事业迅猛发展,山区交通状况得到了较大改善,但山区、丘陵地区由于地形所限,公路更多地沿江、河、湖、水库布置线路,不可避免地形成大量的库岸路基。由于库岸路基所处环境特殊,路基失稳与变形破坏频繁发生。库岸路基稳定性分析与普通路基有显著差别,论文依托交通部西部交通建设科技项目“山区库岸公路路基稳定技术研究”(编号:200831874006),在总结已有研究成果的基础上,采用理论分析、大型物理模拟试验、实体工程应用等方法和手段,对山区公路库岸路基稳定及防护结构进行了较为深入的研究,论文的主要研究成果如下: ①从地质因素和非地质因素两个方面系统分析了影响库岸路基稳定性的主要因素。从路基所处的特殊环境出发,较深入地解析库水与地下水作用下库岸路基的失稳机理。 ②推导了考虑渗流力的瑞典条分法和简化Bishop条分法计算公式,作为库岸路基稳定性评价方法。从局部和整体两个方面分析了库岸路基防护结构的稳定性。 ③在对库岸路基典型防护结构型式以及新型防护技术分析对比的基础上,选定了石笼挡墙、加筋土墙、自嵌式挡墙三种防护结构作为大型物理模拟试验的原型结构物,建立相应的物理试验模型。 ④由于库水作用,岩土体抗剪强度c、φ值的降低对路基稳定性也是不利的。结合模型试验,通过试验数据对比,研究了库水位动态变化对路基浸润线的影响,为库岸路基稳定性分析奠定基础。试验结果表明,防护结构类型对浸润线的影响较小,库水变化速率及路基填料渗透系数是影响浸润线的主要因素。 ⑤通过变形观测数据分析,三种防护结构具有良好的抗变形能力。石笼防护结构为柔性结构,能够适应承载力相对较低的库岸路基。加筋土及自嵌式结构具有良好的整体稳定性,尤其自嵌结构具有很大的优点,在工程中应积极推广使用。此外,通过室内试验,还得出库岸路基防护结构动态破坏模式,为公路工程及时抢修提供有利的参考价值。


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