310国道复杂地层中深挖路堑边坡支护方案的数值研究
发布时间：2021-12-19 02:23
深挖路堑的边坡问题在道路建设中愈发明显。本文以三门峡市新建310国道工程为背景,采用数值模拟的方法分析了复杂地层中拟开挖未支护下深挖路堑永久边坡的稳定性;将提出的三种支护方案进行比较,选择最佳支护方案;通过边坡的位移、锚杆轴力、等效塑性应变和稳定性进行分析,优化了支护方案的工艺参数。主要工作内容与结论如下:（1）根据工程情况,分析了工程边坡的特性;结合工程破坏对周边的影响和规范要求,确定了工程边坡的安全等级为二级,边坡的稳定系数要求为1.3。（2）对拟开挖未支护深挖路堑边坡进行分析,发现稳定性系数较小,最大水平位移较大,未满足规范要求;通过对三种支护方案进行研究,发现边坡位移得到了明显减小,稳定性明显提高。（3）提出了三种支护方案,分别是土钉支护、锚杆框架梁支护和锚拉抗滑桩支护,通过对比分析,发现锚杆框架梁的支护效果最好,而且在施工难易程度和工程费用上皆有较大的优势。（4）对锚杆框架梁支护的锚杆角度、预应力大小、锚固段长度和锚杆竖向间距等参数进行优化研究,发现边坡稳定性与支护角度和预应力大小呈正相关的关系,与锚固段长度和竖向间距呈负相关的关系。（5）确定了锚杆参数,当锚杆角度为10°、...
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
项目地理位置图
河南工业大学硕士研究生学位论文第13页灌缝注浆、降水排水等方法防治降雨所形成的不利因素，通过坡面支护使边坡的整体性进行提升。图2.2强风化泥质砂岩（3）外界环境不利因素的影响由于实现的是大开挖工况，施工的影响非常明显，现场需要各种大型机械进场，如挖掘机、铲车、渣土车等，在后续的路基施工时也会产生一定的影响，在保证现场合理的工作面的情况下，对施工组织有着一定的要求。2.3影响边坡稳定性的因素及失稳机理分析2.3.1影响边坡稳定性的因素分析对于影响边坡稳定性的原因分析可分为内因和外因，内因包括土的结构、土中节理发育情况、土的分层、土中水份含量等；外因包括施工过程、降雨、地震、风化等。在实际工程中各种因素并不是单独存在，而是多种因素相互组合共同来决定边坡的稳定性，因此对各种因素的影响机理分析能够更好的对边坡工程进行指导设计和施工。（1）影响边坡稳定性的内因土的结构、土中节理发育情况、土的分层、土中水份含量等都是土体自身的原有的性质，决定了边坡原始的稳定情况，在这些宏观的表象都可以用强度指标进行量化，
土体边坡抵抗失稳能力的根本因素决定于土体本身的强度，而土体的粘聚力和内摩擦角大小又是确定土体强度的重要指标，一般情况下，边坡的稳定性随着这两个参数的增大而提高。对于土质边坡或类土质边坡之所以产生滑坡等失稳现象，本质上是因为土体内局部的抗剪强度或者剪应力小于它的滑动力，并形成一定规模，从而发生不稳定性[48]。 边坡中抗剪强度可能小于滑动力的区域称为潜在滑移面，潜在滑移面到坡面之间的土体称为潜在滑块，如图 2.3 所示，滑坡正是因为潜在滑块在重力作用下沿潜在滑动面顺坡滑动所形成的。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STAMP模型的深圳“12·20”滑坡事故致因分析[J]. 姚天雨,赵建平. 系统科学学报. 2020(02)
[2]基于有限元强度折减法的路堑高边坡稳定性分析[J]. 郭昊天,王志丰,王亚琼. 公路. 2019(11)
[3]基于上限分析的边坡稳定可靠性评估[J]. 苏永华,李帅,方砚兵,苏雅. 工程地质学报. 2019(02)
[4]基于塑性极限分析上限法理论的土质边坡可靠度分析[J]. 张小艳,张立翔,李泽. 岩土力学. 2018(05)
[5]基于正交法的土质路堑边坡稳定影响因素计算分析[J]. 刘海明,刘亚明. 山西建筑. 2018(10)
[6]地震荷载下三维边坡动力稳定性分析[J]. 邹烨,郭明伟,王水林,葛修润. 岩石力学与工程学报. 2017(05)
[7]基于模糊分析的松散体边坡稳定性快速评价系统及应用[J]. 陈强,王东,周志林,周群,杨磊. 西南公路. 2016 (03)
[8]锚杆竖向抗拔数值模拟分析[J]. 雒亿平,史盛,言志信. 中外公路. 2016(02)
[9]抗滑桩和锚杆联合支护下边坡抗震性能振动台试验研究[J]. 赖杰,郑颖人,刘云,李秀地,阿比尔的. 土木工程学报. 2015(09)
[10]Midas-GTS（SRM）在边坡二维稳定性分析中的运用[J]. 毕小勇,闫天俊,鲁杰. 自然灾害学报. 2015(01)
博士论文
[1]降雨型滑坡特征及其稳定分析研究[D]. 杨文东.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]边坡稳定性分析及综合治理研究[D]. 穆超越.河北工程大学 2017
[2]新滩滑坡运动过程分析[D]. 唐志政.中国地质大学 2015
[3]复杂地质条件下高边坡稳定性分析与治理方案研究[D]. 申国强.西安建筑科技大学 2014
[4]高液限黏土的工程性质及其填筑技术研究[D]. 段凯.湖南大学 2013
[5]复合型土钉支护的有限元分析及工作机理研究[D]. 林琳.湘潭大学 2003
[6]黄土高路堑边坡稳定性分析[D]. 严西华.长安大学 2001
本文编号：3543598
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
项目地理位置图
河南工业大学硕士研究生学位论文第13页灌缝注浆、降水排水等方法防治降雨所形成的不利因素，通过坡面支护使边坡的整体性进行提升。图2.2强风化泥质砂岩（3）外界环境不利因素的影响由于实现的是大开挖工况，施工的影响非常明显，现场需要各种大型机械进场，如挖掘机、铲车、渣土车等，在后续的路基施工时也会产生一定的影响，在保证现场合理的工作面的情况下，对施工组织有着一定的要求。2.3影响边坡稳定性的因素及失稳机理分析2.3.1影响边坡稳定性的因素分析对于影响边坡稳定性的原因分析可分为内因和外因，内因包括土的结构、土中节理发育情况、土的分层、土中水份含量等；外因包括施工过程、降雨、地震、风化等。在实际工程中各种因素并不是单独存在，而是多种因素相互组合共同来决定边坡的稳定性，因此对各种因素的影响机理分析能够更好的对边坡工程进行指导设计和施工。（1）影响边坡稳定性的内因土的结构、土中节理发育情况、土的分层、土中水份含量等都是土体自身的原有的性质，决定了边坡原始的稳定情况，在这些宏观的表象都可以用强度指标进行量化，
土体边坡抵抗失稳能力的根本因素决定于土体本身的强度，而土体的粘聚力和内摩擦角大小又是确定土体强度的重要指标，一般情况下，边坡的稳定性随着这两个参数的增大而提高。对于土质边坡或类土质边坡之所以产生滑坡等失稳现象，本质上是因为土体内局部的抗剪强度或者剪应力小于它的滑动力，并形成一定规模，从而发生不稳定性[48]。 边坡中抗剪强度可能小于滑动力的区域称为潜在滑移面，潜在滑移面到坡面之间的土体称为潜在滑块，如图 2.3 所示，滑坡正是因为潜在滑块在重力作用下沿潜在滑动面顺坡滑动所形成的。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STAMP模型的深圳“12·20”滑坡事故致因分析[J]. 姚天雨,赵建平. 系统科学学报. 2020(02)
[2]基于有限元强度折减法的路堑高边坡稳定性分析[J]. 郭昊天,王志丰,王亚琼. 公路. 2019(11)
[3]基于上限分析的边坡稳定可靠性评估[J]. 苏永华,李帅,方砚兵,苏雅. 工程地质学报. 2019(02)
[4]基于塑性极限分析上限法理论的土质边坡可靠度分析[J]. 张小艳,张立翔,李泽. 岩土力学. 2018(05)
[5]基于正交法的土质路堑边坡稳定影响因素计算分析[J]. 刘海明,刘亚明. 山西建筑. 2018(10)
[6]地震荷载下三维边坡动力稳定性分析[J]. 邹烨,郭明伟,王水林,葛修润. 岩石力学与工程学报. 2017(05)
[7]基于模糊分析的松散体边坡稳定性快速评价系统及应用[J]. 陈强,王东,周志林,周群,杨磊. 西南公路. 2016 (03)
[8]锚杆竖向抗拔数值模拟分析[J]. 雒亿平,史盛,言志信. 中外公路. 2016(02)
[9]抗滑桩和锚杆联合支护下边坡抗震性能振动台试验研究[J]. 赖杰,郑颖人,刘云,李秀地,阿比尔的. 土木工程学报. 2015(09)
[10]Midas-GTS（SRM）在边坡二维稳定性分析中的运用[J]. 毕小勇,闫天俊,鲁杰. 自然灾害学报. 2015(01)
博士论文
[1]降雨型滑坡特征及其稳定分析研究[D]. 杨文东.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]边坡稳定性分析及综合治理研究[D]. 穆超越.河北工程大学 2017
[2]新滩滑坡运动过程分析[D]. 唐志政.中国地质大学 2015
[3]复杂地质条件下高边坡稳定性分析与治理方案研究[D]. 申国强.西安建筑科技大学 2014
[4]高液限黏土的工程性质及其填筑技术研究[D]. 段凯.湖南大学 2013
[5]复合型土钉支护的有限元分析及工作机理研究[D]. 林琳.湘潭大学 2003
[6]黄土高路堑边坡稳定性分析[D]. 严西华.长安大学 2001
本文编号：3543598
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