川藏铁路邦达段粗颗粒冻土边坡稳定性研究

发布时间：2021-08-16 11:41

　　拟建川藏铁路邦达地区将穿越大量的季节性粗颗粒冻土地带,季节性粗颗粒冻土边坡在冬季冻胀,春季冰雪消融和夏季暴雨作用下,边坡稳定性急剧下降。野外调查的边坡多数遭不同程度破坏,主要破坏形式有:滑塌、表层溜坍、热熔滑塌、坡面冲刷。本文主要通过室内模型试验的方式研究了碎石土边坡在干湿循环和冻胀循环作用下的破坏,结合数值模拟验证,研究了邦达地区碎石土边坡的破坏机理。干湿循环模型试验在相同条件下分别对60°、45°碎石土边坡进行研究,45°边坡较稳定,坡度无明显变化,60°边坡发生滑塌,坡度不断减小,坡体破坏后,坡面从上到下通常呈3种角度,越靠近坡脚,角度越小。坡体中上部坡角减小到43°时逐渐稳定,坡脚处堆积体的角度在24°时趋于稳定。干湿循环日晒使坡面失水,产生裂隙,降雨时坡面裂隙利于雨水侵入,导致坡内裂隙加宽,威胁着坡体稳定性。研究发现边坡坡度越大,较低含水率就可能启动坡体破坏,60°度碎石土边坡的含水率达到39.4%左右易发生滑塌,45°度碎石土边坡在此含水率下无滑动迹象。冻融循环模型试验中针对干湿循环较稳定坡角,选取45°边坡不同含水率坡体为研究对象,分别对18%含水率和22%含水率的45°... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冻融循环对边坡稳定性的影响
        1.2.2 干湿循环对边坡稳定性的影响
        1.2.3 川藏线冻土研究现状
    1.3 研究目标、研究内容与拟解决的关键问题
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 拟解决的关键问题
    1.4 研究方法及技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
第2章 工程背景与地质环境
    2.1 工程背景
    2.2 气象特征
    2.3 地层岩性
    2.4 地质构造与地震
    2.5 水文地质条件
    2.6 不良地质与特殊岩土
第3章 邦达段粗颗粒冻土边坡调查及工程特性
    3.1 调查内容及方法
    3.2 边坡调查统计
    3.4 季节性粗颗粒土工程特性
        3.4.1 现场实验
        3.4.2 室内实验
    3.5 小结
第4章 干湿循环边坡稳定性模型试验
    4.1 模型设计与制作
        4.1.1 模型框架制作
        4.1.2 降雨装置制作
        4.1.3 日晒装置
        4.1.4 边坡位移监测
        4.1.5 边坡含水率监测
    4.2 试验过程
        4.2.1 边坡的制作
        4.2.2 试验过程及数据采集
    4.3 试验结果及分析
        4.3.1 含水率
        4.3.2 坡体位移变化分析
        4.3.3 坡面裂隙分析
        4.3.4 坡面破坏及边坡角度变化
        4.3.5 干湿循环后坡面级配变化
    4.4 小结
第5章 冻融循环边坡稳定性模型试验
    5.1 模型设计与制作
        5.1.1 模型试验制冷装置
        5.1.2 温度监测
    5.2 试验过程
    5.3 试验结果及分析
        5.3.1 坡面含水率
        5.3.2 温度
        5.3.3 冻胀量
        5.3.4 变形量
        5.3.5 坡面形态变化
        5.3.6 坡面粗细颗粒的不均匀移动
        5.3.7 冻胀后降雨时坡面变化
    5.4 小结
第6章 边坡稳定性数值模拟分析
    6.1 计算原理
    6.2 模型验证
        6.2.1 干湿循环
        6.2.2 冻融循环
        6.2.3 不同坡度边坡冻胀后降雨边坡稳定性分析
    6.3 小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间参与的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]降雨对富水边坡渗流特征及稳定性的影响[J]. 张豹,陈安,蒙健,符嘉望.  中国水运(下半月). 2019(01)
[2]干湿循环作用下夹泥碎石土路基填料力学特性研究[J]. 尹剑.  兰州工业学院学报. 2018(06)
[3]干湿循环和荷载作用下粗粒土动力特性试验研究[J]. 刘森峙,何忠明,杨煜,张微东,罗嵩昊.  公路与汽运. 2018(06)
[4]不同降雨型下各向异性土质边坡的稳定性分析[J]. 赵杰.  中国煤炭地质. 2018(10)
[5]持续降雨环境下高速公路边坡稳定性影响的数值模拟分析[J]. 王志强,马晓亮.  公路工程. 2018(05)
[6]降雨和地震对边坡的影响分析——以南江县某滑坡为例[J]. 郭露遥,陈世林.  甘肃水利水电技术. 2018(09)
[7]干湿循环下红黏土边坡响应的模型试验[J]. 刘旸,陈开圣,吕梦飞,穆锐.  水利水电技术. 2018(08)
[8]基于降雨作用下滑面抗剪强度动态变化的层状边坡稳定性评价[J]. 曾江波,付智勇,肖林超,吴飞飞,姚文敏.  地质科技情报. 2018(04)
[9]干湿循环作用下滑带土孔隙结构与基质吸力响应规律研究[J]. 熊峰,杨宏伟,吴益平,李杰.  水利水运工程学报. 2018(03)
[10]关于土体裂缝对边坡稳定性影响的讨论[J]. 李晨,徐卫卫.  中国港湾建设. 2018(05)

博士论文
[1]川藏线季节性粗颗粒冻土工程特性研究及边坡稳定性分析[D]. 朱磊.西南交通大学 2018

硕士论文
[1]川藏线粗颗粒冻土边坡冻胀特性研究[D]. 陈鹏飞.西南交通大学 2018
[2]川藏铁路东段季节性粗颗粒冻土边坡稳定性预测[D]. 庄严.西南交通大学 2018
[3]川藏铁路季节性粗颗粒冻土边坡破坏模式的模型试验研究[D]. 杨百祥.西南交通大学 2017
[4]川藏铁路季节性粗颗粒冻土在冻融条件下的工程性质研究[D]. 张林林.西南交通大学 2017
[5]冻融循环作用对土体边坡稳定性的影响研究[D]. 王丽黎.长安大学 2016
[6]短时冻土冻融损伤及边坡浅层稳定性研究[D]. 余以强.福州大学 2015
[7]冻融循环作用对边坡稳定性的影响[D]. 金栋.中国地质大学(北京) 2015
[8]季节性冻土地区边坡稳定性分析[D]. 刘欣欣.重庆交通大学 2013
[9]冻融环境下岩土边坡稳定性研究初探[D]. 陈玉超.西安科技大学 2006



本文编号：3345605