公路路堤挡土墙失稳机理及其加固治理研究

论文摘要

公路高填方路堤挡土墙是山区和丘陵地区常见的一种挡土结构。根据107国道位于河南省漯河市境内的某一公铁立交桥路堤挡土墙的破坏状况，对此类挡土墙的破坏机理及加固结构的参数进行了比较系统的研究，并取得了以下主要研究成果：1．根据公路交通动载荷属性，给出了动载作用下土质边坡的失稳机理的分析方法。2．分析了动载作用下路堤挡土墙的失稳机理，利用引入的动载系数，根据挡土墙抗滑力和抗滑力矩的计算式，推导出了重力式挡土墙墙体-滑移体系统的极限平衡方程，根据这一方程可以比较容易的求出滑移体的倾角，同时，根据工程实际对计算方法进行了验证。3．对路基填土注浆后土体的改性进行了分析，并利用泰勒级数和摩尔-库伦破裂准则，推导出了注浆后土质边坡的屈服函数表达式。4．采用不同的分析方法，对锚杆荷载的传递机理以及杆体的位移进行了探讨。结合工程实际，推导出在不同的拉拔力的作用下，锚杆的轴向位移与锚固段长度的关系表达式。5．对喷锚网面层受力状态进行了分析，提出了局部采用双层钢筋网的施工方法。6．根据工程的实际加固情况对加固后挡土墙和坡体的稳定性进行了分析，结果表明：各种不同类型的加固结构组成了一个有机整体，完全可以保证挡土墙以及边坡稳定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 路堤挡土墙失稳及加固研究综述
• 1.3.1 动荷载下挡土墙的失稳机理
• 1.3.2 锚固工程发展与现状
• 1.3.3 注浆工程发展与现状
• 1.4 论文的主要内容
• 第二章 挡土墙失稳机理研究
• 2.1 交通荷载下路堤边坡失稳机理
• 2.1.1 交通荷载分析
• 2.1.2 边坡稳定分析
• 2.2 交通荷载下挡土墙失稳机理
• 2.2.1 挡土墙的失稳形式
• 2.2.2 挡土墙的稳定性分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 失稳挡土墙加固治理技术研究
• 3.1 加固设计简介
• 3.1.1 工程概况
• 3.1.2 加固设计方案
• 3.2 土体注浆及改性分析
• 3.2.1 注浆机理
• 3.2.2 土体的改性分析
• 3.3 预应力锚杆加固设计研究
• 3.3.1 挡土墙后填土滑移力计算
• 3.3.2 预应力锚杆长度设计研究
• 3.3.3 锚杆间距、锚杆直径与锚杆倾角设计
• 3.3.4 锚杆注浆设计
• 3.3.5 加筋喷射混凝土面层设计研究
• 3.4 挡土墙加固前后变形监测分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 加固条件下挡土墙稳定性有限元分析
• 4.1 有限元分析方法
• 4.1.1 分析和求解过程
• 4.1.2 有限元软件 PLAXIS8.0 的特点
• 4.1.3 求解步骤
• 4.2 数值分析模型建立
• 4.2.1 土的本构模型
• 4.2.2 锚杆的模拟
• 4.2.3 挡土墙的模拟
• 4.2.4 计算模型建立
• 4.3 计算结果及分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 主要结论
• 5.1 进一步研究的建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要的成果