海东市平安新城会展大道沿河黄土路基边坡治理方法研究

发布时间：2017-10-07 19:13

  本文关键词：海东市平安新城会展大道沿河黄土路基边坡治理方法研究

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【摘要】：随着西部大开发进程的深入,青海省海东市平安县拟建一条会展大道,自东向西沟通西宁市与海东市,并带动相关区域的经济发展。由于拟建道路场地广泛分布湿陷性黄土且大量发育黄土陷穴,遇水情况下极易发生湿陷变形；并且受地形环境的影响拟建道路将沿河布线,道路边坡在沿岸河水变动过程中受水流冲刷和入渗作用很容易变形失稳。分析河水位变动对沿河路基边坡稳定性的影响,对会展大道边坡的加固方案进行研究从而为设计提供理论依据并指导施工顺利开展是本文重点要解决的问题。本文以会展大道沿河黄土路基边坡为研究对象,主要工作和研究结论如下：1.在对会展大道拟建场地环境和工程地质条件进行详细分析的基础上,初步探讨了会展大道边坡失稳定的原因,并定性的找出影响会展大道边坡稳定性的主要因素。2.详细分析非饱和渗流基本理论,通过对经典算例的验证确定应用Midas GTS软件对水流影响下的边坡进行模拟实验的有效性,依据极限平衡法和有限元强度折减法的基本原理对边坡稳定性进行定量分析。3.考虑水位变化速度、水位降落比、边坡填筑材料的渗透性、基质吸力和黄土天然垂直裂缝等因素对会展大道边坡安全系数的影响。对比两种方法的计算结果,深入研究各影响因素对会展大道边坡渗流场的影响以及流固耦合作用下对边坡位移场、应变场和安全系数的变化规律。4.对轻质泡沫混凝土特性进行深入研究,结合分析得到的会展大道边坡稳定性对不同影响因素的响应规律,提出会展大道边坡加固工程的设计方案,并对确定工法的施工工艺进行研究。研究结果指出：会展大道边坡稳定性最主要的影响因素一为沿岸河流的水位变化,二为拟建场地湿陷性黄土的不良地质条件。造成会展大道边坡失稳最主要的力学机制是坡前水位变化过程边坡内外的孔隙水压力差。边坡的稳定性在坡前水位降速和下降比提高的过程中减小；安全系数的变化率随边坡填筑材料渗透系数的减小而增大；考虑基质吸力可以提高边坡的稳定性；考虑黄土表面垂直裂缝,水流沿裂缝快速入渗会加速不稳定渗流场的形成。应用泡沫轻质土换填工法加固沿河黄土边坡,可有效降低因沿岸河水渗流对湿陷性黄土侵蚀而造成的边坡失稳现象。
【关键词】：湿陷性黄土 饱和-非饱和渗流 边坡稳定性 极限平衡法 有限元强度折减法 泡沫轻质土
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U416.14
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1. 绪论11-17
• 1.1 选题依据及研究意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 湿陷性黄土地基处理研究现状12-14
• 1.2.2 沿河路基边坡加固方法研究现状14
• 1.2.3 边坡稳定性分析方法研究现状14-16
• 1.3 本文的主要工作16-17
• 2. 会展大道地质环境及边坡失稳原因分析17-27
• 2.1 会展大道环境地质条件17-20
• 2.1.1 气候水文特征17-19
• 2.1.2 区域地质19
• 2.1.3 地质构造19
• 2.1.4 地层岩性19-20
• 2.2 会展大道工程地质特征20-23
• 2.2.1 地形地貌20-22
• 2.2.2 沿河路段地层岩性22-23
• 2.2.3 水文地质条件23
• 2.3 会展大道路基边坡的失稳原因23-26
• 2.3.1 河水流对路基边坡稳定性的影响23-25
• 2.3.2 黄土陷穴对路基边坡稳定性的影响25-26
• 2.4 小结26-27
• 3. 会展大道边坡稳定性分析27-67
• 3.1 会展大道边坡稳定性定性分析27
• 3.2 非饱和渗流基本理论27-30
• 3.2.1 非饱和土中的基质吸力27-28
• 3.2.2 饱和-非饱和达西定律28-29
• 3.2.3 土-水特征曲线的确定29-30
• 3.2.4 渗透系数函数的确定30
• 3.3 非饱和渗流微分方程30-33
• 3.3.1 非饱和土水分连续基本方程30
• 3.3.2 饱和-非饱和渗流基本微分方程30-31
• 3.3.3 定解条件31-33
• 3.4 极限平衡法稳定性分析33-41
• 3.4.1 基本原理33-35
• 3.4.2 计算模型和参数的确定35-38
• 3.4.3 会展大道边坡稳定性计算38-41
• 3.5 有限元强度折减法稳定性分析41-65
• 3.5.1 基本原理41-45
• 3.5.2 水位下降三种模式45-46
• 3.5.3 算例验证46-47
• 3.5.4 会展大道边坡稳定性分析47-65
• 3.6 结论65-67
• 4. 会展大道边坡加固方案设计67-79
• 4.1 泡沫轻质土特性67-70
• 4.2 会展大道边坡加固初步设计及施工工艺70-76
• 4.2.1 会展大道边坡加固初步设计70-74
• 4.2.2 泡沫轻质土换填施工工艺74-76
• 4.3 会展大道路基边坡综合防护设计76-77
• 4.4 小结77-79
• 5. 结论与展望79-81
• 5.1 结论79-80
• 5.2 展望80-81
• 参考文献81-83
• 附录A 安全系数计算数据83-86
• 作者简历86-88
• 学位论文数据集88

【参考文献】

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本文编号：989582