顺层岩质边坡破坏机理及抗滑桩防治技术研究

发布时间：2017-10-07 13:33

  本文关键词：顺层岩质边坡破坏机理及抗滑桩防治技术研究

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【摘要】：湖北恩施至重庆黔江高速公路宣恩至咸丰(鄂渝界)段是沪渝高速和包茂高速的连接线,是鄂西南地区进渝入湘、黔的重要通道,区域地质构造发育,岩性中等风化,局部风化严重。受区域构造、地层岩性、地形地貌及水文地质等条件影响,大量边坡发生了失稳破坏,并且这些边坡中有很大部分是顺层岩质边坡。顺层岩质边坡是失稳最多、危害最大的一类边坡,虽然目前对顺层岩质边坡的研究已经有不少成果,但这些成果尚未形成一套比较深入完整的理论。本文结合了恩来恩黔高速路堑边坡工程实例,采用了理论分析和数值模拟,对顺层边坡的变形机制进行了研究,另外通过FLAC3D模拟,分析了抗滑桩的作用效果。论文的主要工作如下:首先介绍了顺层边坡的破坏机理的研究现状和抗滑桩防治技术的研究发展情况,并在此基础上提出了本文的技术路线和研究方法。接着依托恩来恩黔高速公路工程边坡分析了顺层边坡稳定性影响因素和破坏形式。然后根据恩来恩黔高速的黄家湾边坡,提出使用快速拉格朗日(FLAC)方法进行稳定性分析,并阐述其计算原理,在FLAC3D中建立模型,采用强度折减法,计算了结构面的不同物理参数和几何参数下边坡安全系数,并分析验证了这些参数对边坡稳定性的影响。分析结果为结构面强度和倾角对稳定性系数影响很大,结构面几何参数影响较小但会影响边坡的破坏形式。最后对模型边坡采用抗滑桩支护,深入探讨了抗滑桩位置、嵌岩深度、桩间距、桩宽等因素对稳定性的影响,认为抗滑桩嵌岩深度在一定范围内(嵌岩深度小于30%桩长)越大边坡稳定性越高,超过一定范围嵌岩深度不再对安全系数产生影响;桩间距与桩宽比值在3~4范围内,桩才能充分发挥其抗滑作用,并且土拱效应也恰好在此范围内最为明显。
【关键词】：顺层边坡 破坏机理 稳定性分析 抗滑桩
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U418.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 引言8-14
• 1.1 立论依据8-9
• 1.1.1 课题来源8
• 1.1.2 课题研究目的及意义8-9
• 1.2 顺层岩质边坡破坏机理及防治技术研究现状9-12
• 1.2.1 顺层岩质边坡破坏机理研究9-10
• 1.2.2 顺层岩质边坡抗滑桩支护研究现状10-12
• 1.3 本文的研究内容和技术路线12-14
• 1.3.1 研究内容12
• 1.3.2 研究方法12-13
• 1.3.3 技术路线13-14
• 第2章 顺层岩质边坡破坏机理分析14-29
• 2.1 顺层边坡稳定性影响因素14-19
• 2.1.1 岩层倾角14
• 2.1.2 地质岩性14-15
• 2.1.3 结构面15-16
• 2.1.4 水的影响16-17
• 2.1.5 外部影响17-19
• 2.2 顺层岩质边坡破坏形式及机理19-29
• 2.2.1 顺层岩质边坡的破坏形式19-22
• 2.2.2 顺层岩质边坡的剪切破坏时的力学分析22-29
• 第3章 松散堆积体覆盖的顺层岩质边坡的稳定性分析29-45
• 3.1 顺层岩体边坡稳定分析的有限差分法29-35
• 3.1.1 FLAC~(3D)分析边坡稳定性简介29-30
• 3.1.2 摩尔库伦计算模型30-31
• 3.1.3 强度折减法31-34
• 3.1.4 接触面模型34-35
• 3.2 工程地质概况35-38
• 3.3 计算模型建立38-40
• 3.3.1 模型概况38-39
• 3.3.2 模型特性39-40
• 3.3.3 边界条件的设置40
• 3.4 结构面对稳定性影响分析40-45
• 3.4.1 结构面物理参数对稳定性的影响41-43
• 3.4.2 结构面倾角对稳定性的影响43
• 3.4.3 结构面厚度及分布密度对稳定性的影响43-44
• 3.4.4 小结44-45
• 第4章 顺层边坡抗滑桩支护设计优化45-61
• 4.1 顺层岩质边坡抗滑桩支护设计原理45-49
• 4.1.1 抗滑桩支护的基本原理46-47
• 4.1.2 工程中抗滑桩支护边坡的稳定性分析47-49
• 4.2 影响抗滑桩抗滑效果的因素分析49-61
• 4.2.1 桩位的影响49-50
• 4.2.2 稳定层嵌岩深度的影响50-52
• 4.2.3 桩间距对稳定性的影响52-54
• 4.2.4 桩和岩体间接触面参数对稳定性的影响54-55
• 4.2.5 桩间土拱效应的分析55-60
• 4.2.6 小结60-61
• 第5章 结论与展望61-63
• 5.1 结论61-62
• 5.2 展望62-63
• 参考文献63-66
• 致谢66

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本文编号：988137