松散堆积体沿河路基稳定性应用研究.pdf

重庆交通大学硕士学位论文松散堆积体沿河路基稳定性研究姓名:张丽娟申请学位级别:硕士专业:道路与铁道工程指导教师:柴贺军 20080301 摘要随着我国公路事业的发展,山区交通状况得到了很大的改善,但山区、丘陵地带由于地形所限,公路选线多沿江、河布线,出现了大量的沿河路基。由于沿河路基所处的特殊环境,使得沿河路基的变形和失稳破坏频繁发生。沿河路基稳定性分析与普通路基有显著差别,本文依托交通部基础研究项目“山区公路沿河路基动态失稳机理与防治技术"(编号:2005319740090),在总结前人研究成果的基础上,重点从以下几方面对松散堆积体沿河路基的稳定性进行了研究: 1、从地质因素和非地质因素两个方面全面分析了影响沿河路基稳定性的主要因素。从沿河路基所处的特殊环境出发,较深入地分析了河水和地下水作用下松散堆积体沿河路基的失稳机理,并提出了沿河路基的四种失稳破坏模式,即整体滑移、坍塌和崩塌,以及支挡结构物破坏。 2、推导了考虑渗流力的瑞典条分法计算公式和简化Bishop条分法计算公式, 作为松散堆积体沿河路基稳定性评价方法。从局部稳定和整体稳定两个方面分析了沿河路基防护结构物及路基整体的稳定。对沿河挡墙路基的整体稳定性验算, 用理论分析和FLAC数值分析两种方法相结合,二者计算结果一致。 3、用FLAC程序分析了河水动态变化对路基稳定性的影响效应,认为河水下降过程中,岸坡稳定安全系数随河水位的下降先减小后增大,最危险水位出现在 hw/H=1/5---'3/10,可以为工程中合理设计沿河路基防护结构提供参考。由于河水作用,岩土体抗剪强度C、9值的降低对路基稳定性也是不利的。结合模型试验, 研究了河水位动态对路基内应力的影响,研究得出,水位上升阶段,总应力和孔隙水应力的总体变化趋势是增大的,但是总应力增大的幅度要小,因而有效应力的总体变化趋势是减小的;水位下降阶段,总应力也略有减小,但由于孔隙水应力的大幅度减小,使得填土内有效应力总体上是增大变化的。 4、采用FLAC数值模拟方法计算路肩挡墙主动土压力,与传统的土压力计算方法相比,有很大的优越性,得出了一些新的、传统方法没有办法获得的认识。进而研究了超载对主动土压力的影响,得出:主动土压力随着荷载值的增大而增大,主动土压力的分布和荷载作用点的位置有关,当距离楔体破坏点距离越近时, 对土压力的影响越大;土压力分布是和荷载作用范围是有关的。 5、对车辆荷载下沿河路基挡墙所受的土压力大小和分布进行了较为深入的研究,用FLAC数值模拟计算设计标准车辆荷载下的主动土压力,并与前人研究成果进行对比分析,得出由于车辆荷载的作用,使得路肩挡墙所受的主动土压力比车辆荷载作用前增幅大于10%。关键词:松散堆积体沿河路基;稳定性分析;FLAC数值模拟;河水动态;超载 ABSTRACT ABSTRACT With thedevelopment of our country’Shighway,traffic inmountainous areas has been improved ofhighways were designed along riversbecause ofthe restriction oflandform inmountainous ofthespecificenvironment of riverside roadbed,distortion and instability failure ofriversideroadbed oftenhappened. The stabilityanalysis ofriversideroadbed isremarkably different fromthat ofgeneral paper is supported by basis research project of ministry munications,which isdynamic instability mechanism andprotection technique of riverside roadbed inmountainous areas( onformer work, stability forriverside roadbed pact deposit Was studied fromthefollowing aspects: themain influence factorsforstability ofriversideroadbed from two aspects of geologic factors and no