变幅水位下沿河挡土墙稳定性及设计优化研究

发布时间：2020-09-11 09:03

　　山区公路建设环境复杂,在道路建设过程中往往会出现许多沿河道路,而这些沿河道路不可避免会修建一些挡土墙,沿河挡土墙具有防止路基边坡滑动、收缩坡脚、减少压缩河床等优点。受季节性降雨或河流上游水库的影响,山区河流水位会有一个变幅的过程。若沿河挡土墙地基承载力不满足要求、基底未嵌入基岩或者基底埋置过浅,则易受河流动水压力的影响而导致基底被河水冲刷掏空,出现失稳及破坏现象。本文以江口镇乌江公路工程为依托,对沿线的挡土墙的破坏情况进行现场调查走访发现,挡土墙的破坏形式多种多样,但主要是由于挡土墙基底受冲刷导致掏空破坏。针对变幅水位及冲刷掏空对挡土墙的影响,本文基于现有的变幅水位及冲刷理论,通过理正岩土计算分析软件对不同水位下挡土墙的稳定性进行计算,得到了水位上升和下降阶段挡土墙稳定性系数的变化规律;通过Midas-GTS有限元软件的模拟分析得到了河水对边坡稳定性的影响。同时针对冲刷掏空基底这一特殊工况,从墙高、岸坡坡度以及填土材料三个方面对挡土墙稳定性进行分析,得出挡土墙破坏的原因。并进一步提出了提高挡土墙稳定性的优化设计,且对挡土墙优化前后的稳定性进行评价。系统研究在变幅水位、河水冲刷、基底冲刷掏空情况下,挡土墙整体稳定性及其合理的优化方式,有助于深入了解挡土墙稳定性的变化规律,为山区沿河道路挡土墙设计及防护提供一种经济合理的方案,为类似公路建设与防护提供些许帮助。
【学位单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U417.11
【部分图文】：

结构物,岸坡,水位,形态

研究背景及意义逡逑随着长江经济带战略的实施这样一个大好机遇，沿江的开发和保护越来，未来一段时间将是沿江地区迅猛发发展的时机。沿江地区尤其是长江，地形地貌姿态多异，河谷陡峭林立，气候变化多端，形成了特殊的沿件。山区地质条件复杂、降雨变化多端、而且河流沿线修建了许多水库，会使得河流的水位变幅大，这些特殊的环境都使得沿江和长江支流地区建设的难度大大增加。逡逑随着经济发展的需要，带来公路事业的迅猛发展，西部山区路网建设也公路建设逐步转入各级公路同步加密建设阶段，受地形限制和公路展线山区公路经常出现沿河线或沿溪线，如图卜１。在修建沿河公路时，许会通过修建挡土墙来提高路基边坡的稳定性，因而挡土墙的稳定与否直道路结构的安全。水位的变化会导致边坡以及挡土墙长期往复的受到浸刷。逡逑

示意图,土压力,主动土压力,示意图

图２－１邋土压力示意图逡逑土２．５［２７］：逡逑

示意图,主动土压力,示意图,挡土墙

（ａ）静止土压力逦（ｂ）主动土压力逦（ｃ）被动土压力逡逑图２－１邋土压力示意图逡逑挡土墙产生主动土压力所需要的位移大小见表２．５［２７］：逡逑逦表２．５挡土墙产生土压力所需位移参数土的类别逦土压力类别逦墙体位移（变形）方式逦所需位移量逡逑主动土压力逦绕墙趾转动逦0．00邋１Ｈ逡逑砂土逡逑主动土压力逦墙体平行移动逦０．００１Ｈ逡逑主动土压力逦绕墙趾转动逦０．００４Ｈ逡逑黏土逡逑主动土压力逦墙体平行移动逦０．００４Ｈ逡逑注：Ｈ为挡土墙尚逡逑②土压力计算逡逑１）库伦土压力：逡逑主动土压力示意图见图２－２：逡逑

【参考文献】