公路边坡稳定性研究与分析及综合治理

论文题目: 公路边坡稳定性研究与分析及综合治理

论文类型: 硕士论文

论文专业: 建筑与土木工程

作者: 陈强

导师: 赵明华,刘代全

关键词: 公路边坡,弹塑性有限元,稳定性分析,安全系数综合治理

文献来源: 湖南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着近年来国家基本建设力度的加大和西部大开发战略的顺利实施,各级公路与边坡防治建设工程中所遇到的岩土边坡稳定性问题也相应增多。事实上,在公路边坡的施工及运营过程中,边坡失稳现象却时有发生,且边坡一旦失稳,其往往带来灾难性后果。因此,对公路边坡进行开挖模拟和分析判断其稳定性,并制定出有效的防护措施,具有十分重要的理论与工程实际意义。 本文首先进行了广泛的课题相关调查研究,并基于大量的国内外相关文献资料,对公路边坡稳定性分析方法和计算理论进行了深入探讨。然后,针对常用的边坡稳定分析极限平衡类方法难以考虑边坡岩土材料内部的非线性应力应变关系这一缺陷,采用弹塑性有限元法对边坡失稳过程进行模拟,通过分析边坡岩土体内的受力变形和屈服状态,提出采用降低材料强度储备的边坡安全系数有限元强度折减法,并由此探讨和提出了一套公路边坡的综合治理技术。最后,为了验证和应用本文方法,以深圳坪西一级公路中K19、K23处的两个典型边坡为研究对象,通过现场和室内试验选取合理的岩土物理力学参数后,采用自行改编的弹塑性有限元程序(GEOEPL2D),不考虑施工过程与下卧岩层节理的影响,对边坡进行了稳定性模拟分析,并根据边坡土体单元的屈服连通程度和关键部位的位移变化,采用有限元强度折减法对边坡整体安全系数进行了研究,并由此制定出相应的综合治理措施以确保其稳定。结果表明,本文所提出的边坡稳定分析方法和防治措施是可行的。

论文目录:

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 概述

1.2 边坡的分类

1.3 边坡稳定性研究发展概况

1.4 本文的主要研究内容与工作

第2章 边坡稳定性分析方法与计算理论

2.1 概述

2.2 边坡稳定性分析特点及其影响因素

2.2.1 稳定性分析特点

2.2.2 影响边坡稳定因素

2.3 边坡的破坏形式

2.4 边坡稳定性计算方法与计算理论

2.4.1 定性分析方法

2.4.2 定量分析方法

2.4.3 非确定性分析方法

2.4.4 物理模型方法

2.4.5 现场监测分析法

2.5 存在的问题与讨论

第3章 边坡弹塑性有限元模拟分析

3.1 弹塑性基本理论

3.1.1 概述

3.1.2 岩土塑性力学基础

3.1.3 非线性问题的求解方法

3.2 常用的弹塑性模型

3.3 有限元方法的基本理论

3.3.1 平面八节点等参单元数学分析

3.4 弹塑性有限元的程序实现

3.5 强度折减法计算安全系数

3.5.1 有限元强度折减法

3.5.2 边坡安全系数的求解

第4章 边坡的综合治理

4.1 概述

4.1.1 边坡治理原则

4.1.2 滑坡模式

4.2 边坡的深层治理

4.2.1 排除深层地下水

4.2.2 土钉支护

4.2.3 锚固技术

4.3 边坡的浅层治理

4.3.1 地面排水

4.3.2 截水沟设计

4.3.3 坡面防护

4.3.4 冲刷防护

4.4 边坡深层、浅层相结合的综合治理

4.4.1 挡土墙

4.4.2 抗滑桩

4.5 存在的问题与讨论

第5章 工程应用实例

5.1 工程概况

5.1.1 工程地质条件

5.1.2 水文地质条件

5.1.3 不良地质现象

5.2 土的物理力学参数试验

5.3 工程实例

5.3.1 工程实例K19

5.3.2 工程实例K23

结论

参考文献

致谢

附录 A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)

发布时间: 2005-09-27

参考文献

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