煤系地层边坡监测与稳定性研究

论文摘要

为揭示贵州省黔西南地区晴隆至兴义煤系地层路基边坡工程破坏模式的内在机制及主要支护结构类型,以晴兴线T2合同段二工区YK22+980-YK23+170四官寨隧道进口右侧挖方边坡为对象,通过室内试验、现场监测和数据处理等方法,对典型路基边坡变形特征和破坏模式进行了分析,最后利用有限元分析软件对多种加固设计方案进行模拟对比,获得以下主要研究结论：（1）对贵州省晴隆至兴义高速公路路基边坡的地形地貌、岩层组成、支护结构类型进行了调研,掌握边坡的水文地质条件、地层、岩性、地质构造、岩土工程特征以及滑坡地质特征,分析表明其层状岩石呈现明显的各向异性破坏特征；（2）四官寨隧道进口右侧挖方边坡地表位移、抗滑桩深部水平位移长期监测数据表明,在抗滑桩施工完成前期,深部水平位移变化较大,随着时间推移,在抗滑桩施工完成后逐步趋于平稳状态；（3）采用强度折减法和极限平衡法对四官寨隧道进口右侧挖方边坡稳定性和破坏模式进行分析,结果表明,软弱层的存在、坡角开挖卸荷是引起坡体不稳定的两个最重要因素,坡脚开挖卸荷是引起坡体滑动的直接因素；（4）采用有限元分析软件ABAQUS,考虑未加支护、锚杆支护、抗滑桩支护和抗滑桩锚杆组合支护等4种情况,对四官寨隧道进口右侧挖方边坡加固方案进行了对比分析,结果表明桩锚组合支护方案效果最佳,相对于未支护方案,其边坡稳定安全系数提高了42.2%,提出以桩锚组合支护方案作为首选的加固措施。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 边坡监测技术及方法研究现状
• 1.2.2 边坡稳定性分析方法研究现状
• 1.2.3 边坡加固与防护技术研究现状
• 1.3 本文的研究内容及思路
• 第二章 煤系地层岩体力学性质及边坡稳定性调查研究
• 2.1 煤系地层岩体的性质特点
• 2.1.1 煤系地层的概念、组成及分类
• 2.1.2 煤系地层岩体工程力学性质
• 2.1.3 煤系地层岩体工程特点
• 2.2 晴兴高速公路煤系地层岩体工程边坡统计调查
• 2.3 YK22+980～YK23+170段边坡工程地质情况调查
• 2.3.1 自然地理
• 2.3.2 工程地质条件
• 2.3.3 水文地质条件
• 2.3.4 滑坡地质特征
• 2.3.5 工程地质评价
• 2.4 本章小结
• 第三章 煤系地层边坡监测与分析
• 3.1 煤系地层边坡监测的目的
• 3.2 煤系地层边坡监测的内容
• 3.3 煤系地层边坡监测资料的分析
• 3.3.1 监测原始数据的可靠性检验
• 3.3.2 边坡状态变化过程曲线
• 3.3.3 边坡监测综合分析
• 3.4 晴兴线高速公路煤系地层路基边坡监测
• 3.4.1 监测布置
• 3.4.2 监测项目
• 3.4.3 监测数据成果及分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 煤系地层边坡稳定性分析与失稳模式研究
• 4.1 强度折减法和极限平衡法基本原理
• 4.1.1 强度折减基本原理
• 4.1.2 极限平衡法基本原理
• 4.2 YK22+980～YK23+170段边坡的稳定性分析与破坏模式
• 4.2.1 YK22+980～YK23+170段边坡的强度折减法分析
• 4.2.2 YK22+980～YK23+170段边坡的极限平衡法分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 煤系地层路基边坡加固与防护设计方法研究
• 5.1 煤系地层路基边坡加固与防护
• 5.1.1 边坡加固防护措施概述
• 5.1.2 锚杆加固
• 5.1.3 抗滑桩
• 5.2 煤系地层路基边坡加固计算设计
• 5.3 煤系地层路基边坡防护
• 5.3.1 边坡的防护类型及应用
• 5.3.2 边坡防护措施设计原则及应注意的问题
• 5.4 边坡加固与防护设计有限元计算实例分析
• 5.4.1 加固前有限元分析计算
• 5.4.2 锚杆加固后有限元分析计算
• 5.4.3 抗滑桩加固后有限元分析计算
• 5.4.4 桩锚加固后有限元分析计算
• 5.4.5 加固效果评价
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果
• 参加科研及项目情况
• 附件