库岸路基变形特性研究

发布时间：2017-10-03 12:06

  本文关键词：库岸路基变形特性研究

  更多相关文章： 库岸 路基 饱和-非饱和分析 强度 变形 渗流 敏感性

【摘要】：很多公路位于河岸或库岸地段,由于库(河)水位的变动导致地下水的升降,进而引起路基的沉降或隆起,也会产生不均匀变形,从而引起路面结构的破坏,甚至产生滑坡。然而对于库岸路基边坡来说,相当一部分的沉降或隆起发生在非饱和土区域。为此,需要使用饱和-非饱和土理论深入探讨库水位变化对库岸边坡路基变形及破坏的影响,这对认识库岸边坡路基的变形机制及病害的防治具有实际意义。为此,本论文开展了以下工作：首先,开展非饱和岩土的强度及变形特性研究,在收集分析现有试验资料的基础上,总结不同类型岩土变形及强度指标随含水率变化的规律,并建立含水率与岩土变形及强度参数的函数关系,为实际工程中非饱和岩土体的物理力学参数的取值提供依据。其次,利用GEO-Studio有限元软件中SEEP/W模块,结合非饱和土渗流理论建立了库区边坡二维饱和-非饱和渗流模型,模拟分析了库水位变动不同工况下边坡渗流场的演变规律,重点探讨了库水位升降及不同库水位下降速率对坡体浸润线和孔隙水压力的影响。计算得到库水位上升时浸润线逐渐抬升,为上凹曲线；库水位下降时浸润线逐渐降低,为上凸曲线；库水位为常水位时,浸润线逐渐趋于平缓。库水位下降速率越大,边坡渗流滞后效应就越明显。另外,边坡孔隙水压力随库水位上升(下降)而增大(减小),且离斜坡面越远,土体孔压对坡前水位变化响应的滞后现象越明显。再次,获得库岸路基边坡土体瞬态渗流场后,利用GEO-Studio有限元软件中SIGMA/W模块,基于渗流-应力非完全耦合分析方法,模拟库水位变动不同工况下边坡应力场和位移场的演变规律,并进行库岸路基的非饱和沉降计算,分析库水位变化对路基沉降或隆起的影响。分析表明,库岸路基边坡变形与库水位升降及其速率有关,且近库岸边坡和路基的变形受库水位升降影响较大,远离库岸的边坡和路基的变形受库水位升降影响较小,库岸路基变形与库水位下降速率快慢成正相关关系。最后,本文结合工程实例研究库水位下降时填土物理力学参数对边坡路基变形的影响,对各参数敏感性进行量化分析,并对比分析了高填土路基为粉质粘土砂土2种岩土类型介质下的渗流及变形特征。结果表明,弹性模量对路基沉降的敏感性最大,泊松比次之,饱和渗透系数对其的影响不明显。另外,粉质粘土渗流的滞后效应较砂土明显,且其路基变形受库水位影响较大。
【关键词】：库岸 路基 饱和-非饱和分析 强度 变形 渗流 敏感性
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.1;TV223
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 选题依据及研究意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 土体饱和-非饱和瞬态渗流研究现状12-15
• 1.2.2 土体固结理论及计算方法研究现状15-16
• 1.2.3 填土参数对路基沉降变形影响研究现状16-17
• 1.3 研究内容与技术路线17-18
• 1.4 论文创新点18-19
• 第二章 岩土力学性质与含水率的关系19-39
• 2.1 岩石强度及变形与含水率的关系19-26
• 2.1.1 岩石强度与含水率的关系19-24
• 2.1.2 岩石变形与含水率的关系24-26
• 2.2 土的强度及变形与含水率的关系26-37
• 2.2.1 土的强度与含水率的关系26-34
• 2.2.2 土的变形参数与含水率的关系34-37
• 2.3 本章小结37-39
• 第三章 非饱和土渗流、固结理论及其控制方程39-51
• 3.1 非饱和土渗流基本理论及其控制方程39-42
• 3.1.1 达西定律39
• 3.1.2 二维饱和-非饱和渗流控制方程39-41
• 3.1.3 SEEP/W有限元渗流方程41-42
• 3.2 非饱和渗流参数的确定42-46
• 3.2.1 非饱和土的渗透系数42-44
• 3.2.2 非饱和土的土水特征44-46
• 3.3 非饱和土固结理论基本理论和控制方程46-48
• 3.3.1 非饱和土变形的机理46-47
• 3.3.2 SIGMA/W有限元方程47
• 3.3.3 非饱和土的变形特性47-48
• 3.4 本章小结48-51
• 第四章 库岸路基边坡渗流-变形工程实例分析51-79
• 4.1 引言51
• 4.2 工程概况51-53
• 4.2.1 工程地质条件52-53
• 4.2.2 水文地质条件53
• 4.3 二维有限元数值模拟53-77
• 4.3.1 计算模型54-56
• 4.3.2 渗流场分析56-62
• 4.3.3 应力场分析62-66
• 4.3.4 位移场分析66-77
• 4.4 本章小结77-79
• 第五章 库岸路基填土参数对路基变形影响研究79-91
• 5.1 引言79
• 5.2 路基变形参数敏感性计算79-80
• 5.3 参数敏感性分析80-84
• 5.3.1 饱和渗透系数对路基沉降的影响80-82
• 5.3.2 弹性模量对路基沉降的影响82-83
• 5.3.3 泊松比对路基沉降的影响83-84
• 5.4 不同土体类型路基沉降特征84-90
• 5.4.1 计算模型85-87
• 5.4.2 数值计算与分析87-90
• 5.5 本章小结90-91
• 第六章 结论91-95
• 6.1 主要结论91-93
• 6.2 需要进一步开展的工作93-95
• 致谢95-97
• 参考文献97-103
• 附录-研究生期间参加的项目和发表的论文103

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6 王开保;;公路填挖交界路基病害处治的设计方案[A];土木建筑学术文库(第12卷)[C];2009年

7 俄广迅;滕建军;郎吉娥;;浅析加强路基稳定的施工工艺[A];公路交通与建设论坛（2011）[C];2003年

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