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土质路堑边坡稳定性研究

许云华  
【摘要】:随着国家对西部大开发的重大战略目标的实施,公路的建设投资规模将不断加大,尤其是高等级公路的发展将更加迅猛。在西部,由于其地形、地质条件的复杂性与特殊性,使得在进行建设的过程中不可避免地遇到一系列问题,其中土质路堑边坡的失稳破坏就是其中之一。随着公路建设等级的不断提高和规模的不断扩大,涉及的深挖路堑边坡越来越多,但由于发展快速及工期紧张等原因,路堑边坡稳定性机理研究相对滞后,对此问题的认识还不十分清楚,理论上的滞后严重限制了工程水平的提高。 本文首先介绍了目前国内外在边坡稳定性研究及加固处治方面的现状、水平和发展趋势,提出对路堑边坡稳定性机理研究的重要性和必要性。然后以研究土质堑坡为主,探讨了天然土的变形和破坏机理所包含的几个因素:①应力方面;②应变方面:③孔隙水方面;④加荷速率及受力时间方面;⑤土的不均匀和不等向性。通过以上复杂因素,说明土力学计算与实际情况之间不可避免的存在或多或少的差异。 随后以二河国道主干线云南昭通—待补公路待补段沿线典型土质堑坡为对象,采用了Duncan-Chang双曲线模型,运用有限元计算方法,分别对土质堑坡第一层开挖、第二层开挖、第三层开挖后的水平方向的位移、应力,竖直方向的位移、应力等进行分析比较,把土质堑坡的力学行为分为三个阶段:①开挖回弹阶段;②回弹及应力迁移阶段;③应力迁移及整体运动阶段。土质堑坡的破坏形状呈近似圆弧状,整体破坏性较强,变形对边坡稳定性有重大影响。并依据土质堑坡开挖变形机理提出了有针对性的边坡稳定和加固方面的措施。 最后,在前面研究的基础上,论文结合实际工程中一些常见的对边坡稳定性影响较大因素进行分析和比较,提出了可供实际工程借鉴的建议。


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