土质路堑高边坡稳定性分析与加固措施研究

论文摘要

随着我国交通工程建设向地形地貌非常复杂的山岭重丘区发展,由于地形条件限制及路线受技术指标控制,不可避免地出现了大量的高路堤和深路堑,其中土质路堑高边坡稳定性问题日益突出。本文在总结国内外土质路堑高边坡的稳定性分析方法与常用的加固措施两方面已有研究成果的基础上,结合贵开铁路—土质路堑高边坡工程实例,通过理论分析和数值模拟相结合的方法,对土质路堑高边坡的稳定性和加固措施进行了研究,主要开展以下几个方面工作：(1)对极限平衡法(简易Bishop法、Fellenius法、Janbu法、不平衡推力法)和有限元法在土质路堑高边坡应用的计算理论进行了研究；探讨了土质路堑高边坡破坏的基本形式、加固的机理、不同加固措施的计算方法和适用性；(2)结合工程实例,通过加固方案比选采用坡脚设桩板墙、坡面设锚杆框架梁的加固措施,运用极限平衡法对该边坡进行了分析和计算；(3)基于强度强度法,采用有限元软件ABAQUS对工程加固后的边坡稳定性进行了数值模拟及评价：应用不同失稳判据,探讨加固后边坡的安全系数和滑动面；通过对临界状态下抗滑桩和锚杆的应力、应变情况分析,研究加固措施对稳定性的影响；(4)对土质路堑高边坡稳定性的影响因素进行了敏感性分析,其结论可为类似边坡的稳定性分析和加固措施提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外土质路堑高边坡稳定性分析研究现状
• 1.3 国内外土质路堑高边坡加固技术现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 土质路堑高边坡稳定性分析及加固措施
• 2.1 土质路堑高边坡破坏的基本形式
• 2.2 土质路堑高边坡稳定性的影响因素分析
• 2.3 土质路堑高边坡稳定性分析方法
• 2.3.1 稳定性计算原则
• 2.3.2 极限平衡分析法
• 2.3.3 有限单元法
• 2.4 土质路堑高边坡加固措施及其适用性分析
• 2.4.1 土钉支护
• 2.4.2 抗滑桩
• 2.4.3 锚杆
• 2.4.4 路堑挡土墙
• 2.5 本章小结
• 第三章 贵开铁路某土质路堑高边坡工程实例
• 3.1 工程背景
• 3.2 工程地质条件
• 3.3 边坡稳定分析与加固措施设计
• 3.3.1 加固设计原则
• 3.3.2 坡脚加固方案比选
• 3.3.3 坡脚加固措施设计
• 3.3.4 坡面加固措施设计
• 3.3.5 排水设计
• 3.3.6 设计成果综述
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于ABAQUS的有限元数值模拟
• 4.1 ABAQUS有限元软件简介
• 4.2 ABAQUS在岩土工程中的适用性
• 4.3 有限元模型的原理
• 4.3.1 基本方程
• 4.3.2 本构模型
• 4.3.3 接触面模型
• 4.4 有限元模型的建立
• 4.4.1 模型的几何尺寸
• 4.4.2 模型的材料参数
• 4.4.3 模型的边界条件
• 4.4.4 模型的单元网络划分
• 4.4.5 强度折减法在ABAQUS中的实现
• 4.5 有限元模型的分析
• 4.5.1 不进行强度折减的计算结果分析
• 4.5.2 安全系数
• 4.5.3 滑动面
• 4.5.4 抗滑桩性状分析
• 4.5.5 锚杆性状分析
• 4.6 稳定因素的敏感性分析
• 4.6.1 土体弹性模量E、泊松比v对稳定性的影响
• 4.6.2 土体内摩擦角φ、粘聚力c对稳定性的影响
• 4.6.3 土体剪胀角ψ对稳定性的影响
• 4.6.4 抗滑桩抗弯刚度对稳定性的影响
• 4.7 本章小结
• 第五章 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果