垫邻高速公路岩质高边坡稳定性与生态防护技术研究

论文摘要

近年来,随着山区高等级公路建设的迅速发展,出现了大量高边坡,也发生了众多高边坡变形和破坏,既增加了投资,也延误了工期,甚至造成已有工程破坏。由于高边坡是将地质体的一部分改造为人为工程,因此它的稳定性受控于边坡所在岩土体的基本特性—地层岩性、地质构造、岩体结构、坡体结构及水文地质条件等,以及人为改造的程度—开挖高度、坡形和坡率。由于地质体的复杂性、多变性和不均质性,因而道路工程边坡设计是预测性、风险性的设计。实践证明,对边坡进行模拟和分析判断其稳定性,并制定出有效的防护与治理措施,具有十分重要的理论与工程实践意义。论文以复杂岩体高边坡生态防护技术研究课题为依托,对公路岩质边坡的特征性和高陡边坡生态防护技术进行研究,并全程跟踪垫邻高速K37+907～K38+036边坡的施工和监测的过程,以现场实际情况和数值模拟相结合,通过地质力学模型和有限元模拟,对开挖前后的边坡,及防护形式下的边坡应力场,位移场的分析,揭示了岩质边坡的原始状态和施工工况下的状态,验证了岩质高边坡应力分布、变形规律与设计的成果,并为防护结构和科学施工方法提供依据,同时通过现场原位测试的监测数据,进一步研究岩质高边坡的变形规律,并对岩质高边坡的稳定性提出可靠的依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究课题的提出及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内外岩质边坡主要研究成果
• 1.2.2 植被护坡研究现状
• 1.2.3 岩质边坡处治研究现状
• 1.3 边坡工程研究存在的问题
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 公路岩质边坡特征分析
• 2.1 边坡分类及其坡面植被简析
• 2.2 岩石边坡稳定性分析
• 2.2.1 边坡坡体结构分析
• 2.2.2 边坡应力状态分析
• 2.2.3 边坡状态影响因素分析
• 2.3 公路岩石边坡的破坏类型
• 2.4 小结
• 第三章 岩质边坡生态防护技术
• 3.1 高速公路路堑边坡坡面特点
• 3.2 高速公路路堑边坡侵蚀机理
• 3.2.1 岩质边坡坡面降雨侵蚀机理
• 3.2.2 岩质边坡坡面风化破坏机理
• 3.3 高陡边坡工程植被护坡技术
• 3.3.1 工程植被护坡机理
• 3.3.2 工程植被护坡设计原则
• 3.3.3 常用的高陡边坡工程植被护坡技术
• 3.4 高陡边坡综合防护体系分析
• 3.4.1 边坡综合防护的经济效益
• 3.4.2 边坡综合防护的社会效益
• 3.5 小结
• 第四章 垫邻高速公路高陡边坡的数值模拟与仿真研究
• 4.1 有限单元法
• 4.1.1 计算原理
• 4.1.2 计算方法
• 4.2 实体模型的建立
• 4.2.1 原型概况
• 4.2.2 模型建立
• 4.2.3 有限元分析及计算结果
• 4.3 小结
• 第五章 垫邻高速公路工程概况及高陡边坡的现场监测
• 5.1 地质情况
• 5.1.1 地形地貌
• 5.1.2 地层岩性
• 5.1.3 地质构造及地震
• 5.1.4 水文地质条件
• 5.2 边坡工程开挖及加固设计
• 5.2.1 现场地质情况
• 5.2.2 高边坡的设计方法
• 5.2.3 高边坡的坡形、坡率设计
• 5.2.4 高边坡的加固设计
• 5.3 监测系统设计与施工
• 5.3.1 边坡工程监测的意义
• 5.3.2 边坡工程监测的内容与方法
• 5.3.3 边坡深部位移监测
• 5.3.4 框架梁现场原位测试
• 5.4 小结
• 主要结论与建议
• 主要结论
• 进一步研究建议
• 参考文献
• 致谢