变质软岩高边坡施工期稳定性研究

论文摘要

在丘陵地区和山区的铁路和高速公路建设过程中,不可避免地会遇到大量因路堑开挖而形成的人工高边坡。人工高边坡的开挖在一定程度上扰动和破坏了原来处于自然平衡状态的稳定或较为稳定的岩土体,在人为因素和自然因素的共同作用下,其稳定性问题成为道路工程建设过程中的主要问题之一。本论文选取湖南省浏（阳）醴（陵）高速公路的K83+130～K83+310（右）处边坡为研究对象,在边坡地质调查、结构面产状测量、统计分析、爆破震动监测等工作的基础上,对施工期边坡稳定性的主要影响因素进行了分析;通过室内岩石物理力学试验获取边坡稳定性分析所需参数,采用离散元软件UDEC建立数值计算模型,对边坡的开挖施工过程进行模拟,分析施工过程中每级边坡开挖后质点速度和位移的变化规律,并与工程建设中的监测数据进行对比,表明数值分析可以较好的模拟边坡开挖时的位移变化趋势,在此基础上分析了地下水水位的提升对边坡稳定性的影响。另外,通过改变每级边坡的开挖高度和开挖坡率,得出了四种不同开挖情况下的边坡体质点速度和位移的变化规律及其稳定状态。通过对比,分析了每级边坡坡高和坡率对边坡整体稳定性的影响程度,并给出了本区边坡每级开挖高度和坡率的建议。本文的研究,对类似工程的建设,具有一定实际指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 定性分析方法
• 1.2.2 定量分析方法
• 1.2.3 不确定性分析方法
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.4 本文研究方法与技术路线
• 第二章 边坡稳定性影响因素分析
• 2.1 工程地质条件
• 2.1.1 自然地理条件
• 2.1.2 地层岩性
• 2.1.3 区域地质构造
• 2.1.4 岩体结构特征
• 2.1.5 水文地质条件
• 2.2 降雨对边坡稳定性的影响
• 2.2.1 降雨对岩体强度的影响
• 2.2.2 降雨对岩体孔隙压力的影响
• 2.3 坡高和坡率对边坡稳定性的影响
• 2.4 爆破对边坡稳定性的影响分析
• 2.4.1 爆破振动监测
• 2.4.2 监测数据分析
• 2.4.3 边坡动力响应分析
• 2.4.4 边坡稳定性主动控制
• 第三章 岩石物理力学性质试验
• 3.1 矿物成分分析
• 3.2 含水率试验
• 3.3 单轴抗压强度试验
• 3.4 压缩变形试验
• 3.5 结构面剪切试验
• 3.5.1 抗剪断试验
• 3.5.2 破坏后节理面摩擦试验
• 3.5.3 综合分析法
• 第四章 边坡施工期稳定性分析
• 4.1 稳定性分析方法的选择
• 4.2 离散元法及UDEC 程序基本原理
• 4.2.1 离散单元法的基本原理
• 4.2.2 UDEC 程序简介
• 4.3 边坡开挖的数值模拟
• 4.3.1 模型建立及参数选取
• 4.3.2 计算结果分析
• 4.4 强降雨对边坡稳定性的影响
• 第五章 坡高和坡率对边坡稳定性的影响
• 5.1 单级坡高8 米，坡率1:1 和1:0.75 的对比分析
• 5.2 单级坡高10 米，坡率1:1 和1:0.75 的对比分析
• 5.3 单级坡率1:1，坡高8 米和10 米的对比分析
• 5.4 单级坡率1:0.75，坡高8 米和10 米的对比分析
• 5.5 本区边坡开挖的建议
• 5.5.1 边坡开挖高度和坡率的建议
• 5.5.2 边坡施工的建议
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A
• 附录 B