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《淺論紅層路塹邊坡失穩(wěn)機(jī)理及加固防護(hù)技術(shù)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西南交通大學(xué)博士學(xué)位論文紅層路塹邊坡失穩(wěn)機(jī)理及加固防護(hù)技術(shù)研究姓名:周應(yīng)華申請學(xué)位級別:博士專業(yè):巖土工程指導(dǎo)教師:周德培20060101西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文第l頁摘要本文以南渝、安楚高速公路的典型紅層路塹邊坡的研究對象,在廣泛的地質(zhì)資料調(diào)研和工程地質(zhì)特性分析的基礎(chǔ)上,采用理論研究、數(shù)值分析和大型地質(zhì)力學(xué)模型試驗,對紅層路塹邊坡變形破壞機(jī)理、穩(wěn)定性分析及加固防護(hù)措施進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。同時利用大量巖樣的室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗,研究了紅層巖體力學(xué)參數(shù)的選取原則。通過理論分析和試驗研究,得出的主要結(jié)論和研究成果如下:(1)根據(jù)紅層路塹邊坡的工程地
2、質(zhì)特征,按坡體結(jié)構(gòu)將邊坡分為近水平、傾斜和上覆堆積層三大類。按巖性組合和結(jié)構(gòu)體特征又將近水平邊坡細(xì)分為軟質(zhì)泥巖為主的巖體結(jié)構(gòu)、砂泥巖互層的軟硬相間的巖體結(jié)構(gòu)、巨厚層砂巖為主的巖體結(jié)構(gòu),不同巖性組合的近水平邊坡破壞機(jī)理共有8種;根據(jù)巖層傾向和邊坡傾向的關(guān)系將傾斜邊坡巖體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步劃分為為順層、反傾和斜交邊坡三個亞類,其中的順層邊坡破壞機(jī)制主要為完全平面順層一滑移型、滑移一拉裂型和滑移一彎曲型三種,反傾邊坡的失穩(wěn)過程分為彎曲一傾倒一滑移三個階段,斜交紅層邊坡的破壞形式可分為階梯狀順層滑塌、階梯狀順節(jié)理滑塌和楔形滑塌三種。(2)提出了紅層巖體力學(xué)參數(shù)選取原
3、則。①通過對試驗結(jié)果和收集的資料分析,對紅層巖石、結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)、水理及風(fēng)化特性有了較為完整的認(rèn)識;②系統(tǒng)闡述了利用H—B公式計算節(jié)理巖體力學(xué)參數(shù),研究了BQ指標(biāo)與RMR指標(biāo)之間的關(guān)系,總結(jié)出了利用BQ指標(biāo)估算巖體彈性模量的經(jīng)驗公式。③結(jié)合紅層邊坡坡體結(jié)構(gòu)和紅層的特殊力學(xué)性質(zhì),提出了紅層巖體力學(xué)參數(shù)的選取方法。邊坡巖體所含結(jié)構(gòu)面在4組以下者,主要根據(jù)不同地區(qū)巖塊和結(jié)構(gòu)面力學(xué)參數(shù)試驗值的隨機(jī)模糊統(tǒng)計結(jié)果來選?。欢吰聨r體中結(jié)構(gòu)面組數(shù)在4組以上者,則應(yīng)用Hoek—Brown經(jīng)驗強(qiáng)度準(zhǔn)則來確定整個節(jié)理巖體的綜合力學(xué)參數(shù)。(3)近水平紅層路塹邊坡穩(wěn)定性研究
4、。用數(shù)值方法對近水平紅層中砂泥巖軟硬互層邊坡開挖變形機(jī)理進(jìn)行分析:對拉裂崩塌破壞采用巖石的抗拉強(qiáng)度對其穩(wěn)定性進(jìn)行評價:對后緣陡傾節(jié)理發(fā)育的平推式滑坡的穩(wěn)定性評價方法進(jìn)行了研究。得出了當(dāng)節(jié)理里面充滿水時,裂縫位于坡頂線的位置時邊坡具有最小的穩(wěn)定性系數(shù)的結(jié)論。(4)傾斜紅層路塹邊坡穩(wěn)定性研究。建議先用赤平投影圖對傾斜紅層邊第lI綴西南交通大學(xué)博士研究嫩學(xué)位論文坡失穩(wěn)模式做出快速、定性的判斷。并給出了雙坡面臨空的邊坡破壞時,其結(jié)構(gòu)馘的赤平投影圖的關(guān)系;對傾斜紅層邊域中各種破壞模式下的穩(wěn)定性評價的要素遴章亍了研究,扶斑力場分拆躲受度掇出了順層一瀅移型皴壞其拉
5、裂長整豹計棼方法,提密了簿惑開挖效應(yīng)下愛簸級層路塹逮瑗彎曩籍輯斷盛力和輯斷長發(fā)晌計算方法,給如了計算楔形體破環(huán)模式邊坡在兩結(jié)構(gòu)黼摩擦角不同的情況下穩(wěn)定性系數(shù)的極限平衡法和塑性力學(xué)上限解法。(5)紅層高邊坡分級殲挖下的穩(wěn)定性研究。以數(shù)值方法分析了設(shè)置平臺對邊坡攘體穩(wěn)定性的影響和在地形條件允讒的情況下在坡體中部寬平臺的合理設(shè)囂送簿了探討,褥壅了逑驤分級設(shè)臺除西控熬穩(wěn)定牲系數(shù)臻楚予一瑗到頂舞挖,{三l及平臺設(shè)饕寬凄達(dá)到一定譴時逸皺上下級開挖產(chǎn)生的松弛區(qū)互不影響的結(jié)論。(6)研究了框架地粱的內(nèi)力計算方法。根據(jù)錨索和錨桿地粱受力模式的不同,給出了求解單片粱內(nèi)力
6、的解析法,同時分別提出了錨索框架地梁的框架粱熬體不拆分的winkle彈性縫基模型幫鑲鞭框絮地梁的鏈釋節(jié)點彈性支承戇整傣框架逸粱簇型,勢結(jié)會簍鑲?cè)跤恤试椒ǚ肿丝蚣芪毫混o內(nèi)力。(7)大型地質(zhì)力學(xué)模型試驗研究結(jié)果表明:軟硬互層的邋水平紅層邊坡的破壞主要是由降雨下滲引起的,與工程地顧調(diào)查和數(shù)值分析得到的失穩(wěn)破壞機(jī)蠼是一致的。坡體中部設(shè)置寬平臺后松弛區(qū)范圍的試驗結(jié)聚驗證了本文有關(guān)寬平臺的設(shè)計理論;傾斜紅層坡面框架粱上的內(nèi)力進(jìn)行測試結(jié)果與本文豹理論詩冀結(jié)象也基本一羧。關(guān)鍵誦;紅屢路塹邊坡;坡俸縫梅分類:囊體力學(xué)參數(shù);隧枕模糊統(tǒng)計法;}loek一鼢。wn經(jīng)驗強(qiáng)
7、度準(zhǔn)翻;遙承警緞瀑;禳崧鑫瑟;炎形酸蓼輥理;穩(wěn)定性;平臺;錨稈(索)框架地梁;地質(zhì)力學(xué)模型試驗西南爻滋大學(xué)博士研究生攀位論文第lll頁AbstractBasedOnextensivegeOlogicalinvestigalionandanalysis,defb黼ationand蛾luremee敦鼗ism,s專酶ility馘纛lysisa癱s彈po難趲e鑫辯resoffo醛cutslopei玨re硅bedsarestudiedsystematicallyandthoroughlyi王lthispapefITheauthorusestheoretic,n
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