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高寒地区路堑边坡稳定性分析及治理方法研究

作　者: 尹玉秋
导　师: 闫澍旺；张晓东
学　校: 天津大学
专　业: 水利工程
关键词: 高寒地区边坡稳定极限平衡法有限元法生态防护
分类号: U416.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

随着我国高等级公路建设的快速发展,公路路堑边坡的稳定性分析及坡面保护技术的研究已成为高等级公路建设所面临的重要问题。我国在20世纪80年代中期以前,主要以低等级公路建设为主,由于交通量小,深挖高填较少,因而边坡综合防护不作为道路建设的主体工程,由此引起的损失亦不大,所以在公路工程建设中对边坡的综合防护研究常常被忽视。近年来,随着公路工程的发展,本着安全、经济和与周围环境相协调的原则,在沿海和内地很多地区,不少单位开展对山体路堑边坡的研究并已取得了一定的成果。但内蒙地区开发较晚,高寒地区的边坡岩性有其特殊性,沿海和内地山体路堑边坡的设计施工方法往往对其不适用,目前的公路设计施工规范中也尚未涉及高寒地区路堑边坡的稳定性评价方法及治理技术。本文以内蒙古省际通道一级公路工程为依托,采用极限平衡方法和有限元方法,利用极限平衡分析程序GeoSlope及ANSYS有限元分析软件对高寒地区岩质边坡和土质边坡在冻融效应作用下的稳定性进行分析,并通过反分析方法确定边坡合理的坡率,提出了放缓坡度和打设锚杆等方法来提高路堑边坡的稳定性;针对高寒地区岩质边坡和土质边坡的特点,提出了不同于传统方法的SNS柔性防护系统和植物生态防护方法相结合的坡面防护措施。对在高寒地区进行路堑边坡治理具有指导工程实践,丰富设计施工理论的重要意义。

全文目录

中文摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章绪论  6-11
  1.1 问题的提出  6-7
  1.2 国内外研究现状  7-9
    1.2.1 边坡稳定性评价方法研究现状  7-9
    1.2.2 边坡防护治理方法研究现状  9
  1.3 本文研究的主要内容  9-11
第二章高寒地区的自然地理、地质、水文特征  11-15
  2.1 区域地质条件  11-13
  2.2 水文地质条件  13-15
第三章路堑边坡失稳破坏模式及机理分析  15-27
  3.1 路堑边坡稳定性典型调查结果  15-17
  3.2 路堑边坡的典型破坏模式  17-20
  3.3 路堑边坡破坏的机理研究  20-27
    3.3.1 岩质边坡  21-22
    3.3.2 土质边坡  22-27
第四章边坡稳定的分析方法  27-38
  4.1 极限平衡分析法  27-33
  4.2 有限元分析法  33-38
    4.2.1 岩土体分析模型  33-37
    4.2.2 接触分析模型  37-38
第五章高寒地区岩石边坡稳定性的分析结果  38-64
  5.1 岩石边坡2 标段K1466+560 —K1467+760 分析  38-49
    5.1.1 不考虑冻融效应的稳定性分析  38-42
    5.1.2 考虑冻融效应的稳定性分析  42-46
    5.1.3 确定边坡合理坡率的反分析方法  46-48
    5.1.4 边坡高度对其稳定性的影响  48-49
  5.2 边坡高度对其稳定性的影响  49-53
    5.2.1 分台阶位置对边坡稳定性的影响  49-50
    5.2.2 台阶宽度对边坡稳定性的影响  50-53
  5.3 裂隙岩坡5 标段K1509+360—K1510+220 分析  53-63
    5.3.1 不考虑冻融效应分析  53-55
    5.3.2 考虑冻融循环效应分析  55-63
  5.4 小结  63-64
第六章高寒地区土质边坡稳定性的分析结果  64-74
  6.1 冻融循环对土质边坡稳定性的影响  64
  6.2 工程实例分析  64-74
    6.2.1 工程概况  64-65
    6.2.2 考虑冻融作用分析边坡稳定性  65-68
    6.2.3 确定合理的边坡坡率  68-70
    6.2.4 放坡后的边坡稳定性分析  70-74
第七章高寒地区边坡的治理措施  74-84
  7.1 柔性防护系统  74-76
  7.2 植物防护方法  76-78
  7.3 两种方法的结合使用  78
  7.4 高寒地区岩质边坡治理措施  78-81
    7.4.1 影响岩石边坡稳定性的因素  78-79
    7.4.2 高寒地区岩石边坡的治理措施  79-81
  7.5 高寒地区土质边坡治理措施  81-84
第八章结论与建议  84-86
  8.1 结论  84-85
  8.2 建议  85-86
参考文献  86-90
发表论文和科研情况说明  90-91
致谢  91

高寒地区路堑边坡稳定性分析及治理方法研究

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