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水因素作用下V形冲沟超高路堤边坡稳定性研究

作　者: 陈麟
导　师: 吴国雄
学　校: 重庆交通大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: V形冲沟 高填路堤 库水位 降雨 饱和/非饱和 流固耦合
分类号: U416.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


三峡库区高等级公路常常需要跨越V形冲沟,冲沟处地面坡度一般较陡,且常受到降雨和库区变幅水位的影响,严重影响冲沟高填路基的安全使用。因此,开展水因素作用下V形冲沟高填路堤的研究,对V形冲沟高填路堤的修建和维护均具有重要意义。本文以奉节东立交处V形冲沟超高路堤为研究对象,在对V形冲沟高填路堤地质情况和设计资料进行详细研究的基础上,建立了降雨和库水位涨落下V形冲沟超高路堤的饱和-非饱和渗流与应力耦合有限差分计算模型;获取了不同降雨强度、不同持时下V形冲沟超高路堤边坡稳定性的变化规律,以及不同水位下坡脚挡墙的位移、应力变化及其稳定性情况,同时,针对上述分析结果提出了相关的加固建议。研究成果将为V形冲沟超高路堤设计提供参考,对库区其他相似V形冲沟超高路堤的修建提供借鉴。本文得到了重庆市交通委员会科技项目——多重荷载作用下巴东组泥灰岩填料超高路堤稳定性及支护形式研究(编号:2007CQJTK023)的资助。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-14
  1.1 序言  7
  1.2 项目来源与意义  7-9
  1.3 研究现状  9-12
    1.3.1 降雨入渗下边坡稳定研究  9-10
    1.3.2 水位涨落下边坡稳定研究  10-12
  1.4 本文研究目的和主要研究内容  12-13
  1.5 本章小结  13-14
第二章 相关理论与边坡分析方法  14-26
  2.1 岩土材料的本构关系  14-15
  2.2 非饱和土的强度理论  15-18
    2.2.1 基质吸力  15-17
    2.2.2 有效应力  17-18
  2.3 边坡稳定分析方法  18-21
    2.3.1 极限平衡法  18-20
    2.3.2 有限元法  20-21
  2.4 FLAC 中的流固耦合方法  21-24
    2.4.1 FLAC 有限差分软件简介  21
    2.4.2 两相流渗流基本控制方程  21-23
    2.4.3 FLAC 命令和初始化  23-24
  2.5 本章小结  24-26
第三章 V 形冲沟超高路堤项目背景与分析  26-37
  3.1 项目背景  26-28
    3.1.1 项目概述  26
    3.1.2 项目特点  26-27
    3.1.3 水文地质特点  27-28
  3.2 库水位的影响分析  28-29
  3.3 材料参数研究  29-36
    3.3.1 渗透系数  29-33
    3.3.2 强度参数  33-35
    3.3.3 参数取值  35-36
  3.4 本章小结  36-37
第四章 降雨入渗下的数值模拟分析  37-58
  4.1 流固耦合中的计算参数  37-38
  4.2 天然状态下的稳定性数值模拟分析  38-44
    4.2.1 计算模型  38-40
    4.2.2 结果分析  40-44
  4.3 降雨入渗下的稳定性数值模拟分析  44-57
    4.3.1 计算模型  44-46
    4.3.2 降雨强度的影响  46-49
    4.3.3 降雨持时的影响  49-54
    4.3.4 结果分析  54-57
  4.4 本章小结  57-58
第五章 水位涨落下的数值模拟分析  58-78
  5.1 水位涨落下边坡稳定机理分析  58-60
    5.1.1 水位上升岸水的相互作用  58-59
    5.1.2 水位下降岸水的相互作用  59-60
  5.2 土压力与滑坡推力  60-63
    5.2.1 土压力的计算  60
    5.2.2 滑坡推力的计算  60-63
  5.3 水位涨落的影响  63-71
    5.3.1 计算模型  63
    5.3.2 结果分析  63-71
  5.4 水位骤降的影响  71-76
    5.4.1 计算模型  71-72
    5.4.2 结果分析  72-76
  5.5 加固措施  76-77
  5.6 本章小结  77-78
第六章 结论与建议  78-80
  6.1 主要结论  78
  6.2 进一步研究建议  78-80
致谢  80-81
参考文献  81-84
在学期间发表的论著及取得的科研成果  84

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 路基、路面工程 > 路基工程 > 边坡
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