昌栗高速公路K213边坡煤系土工程特性及其稳定性分析

发布时间：2020-04-21 18:23

【摘要】：昌栗高速公路所经地区多处出露灰岩及煤系地层,路基边坡稳定性差;而在高速公路施工建设过程中路堑开挖造成沿线煤系地层出露,出现多处煤系土路堑边坡,因未及时采取有效防护且受到连续降雨作用而发生滑塌事故,严重影响交通安全。目前关于煤系土边坡的研究已越来越受到人们的关注和重视,特别是土体在饱和-非饱和状态下的应力应变状态成为人们所关注的焦点。因此,针对非饱和煤系土的反复干湿循环后的强度特性及其在边坡稳定性分析方面的研究很有必要。本文以昌栗高速公路K213+528~K213+650段右侧高边坡为研究对象,在分析煤系土样物理力学性质、水解性及崩解性特征基础上,通过现场调研、取样并开展非饱和煤系土的土水特征曲线、裂隙发育与强度特性室内试验研究得出煤系地层特殊的地层岩性、路堑边坡的开挖、坡体应力的重新分布以及季节交替下反复的干湿循环作用造成昌栗高速公路K213+528~K213+650段边坡发生失稳破坏,同时分析室内试验结果可以得干湿循环作用使得煤系土表面裂隙、土水特征曲线及强度等发生明显变化,三次干湿循环后煤系土裂隙、土水特征曲线及强度均趋于稳定第一次干湿循环后煤系土土水特征曲线参数及强度参数均有较明显的影响,土体裂隙主要在第一次干湿循环中产生;其次,利用有限元软件ABAQUS模拟了非饱和煤系土边坡在不同降雨强度条件下及不同干湿循环条件下的流固耦合分析,得出随着降雨强度的增大,煤系土边坡破坏时间越短,降雨强度在小于6mm/h时,滑坡呈牵引式圆弧滑动,当降雨强度大于6mm/h时,滑坡破坏呈挤压式;煤系土边坡在经过1次干湿循环作用后边坡的变形破坏模式及滑坡范围便发生了改变,滑坡破坏形式由挤压式滑坡转变为牵引式滑坡,且边坡由局部的小范围滑动转变为整体的大范围滑动;最后针对该段边坡自身的特点,提出治理建议,在边坡的不同部分要采取不同的措施,最大限度地避免后期的再次滑动。
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U416.14

【参考文献】

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本文编号：2635558