多級(jí)邊坡公路荷載及變幅水位作用下的超高路堤穩(wěn)定性研究.pdf

1、當(dāng)前，我國(guó)高等級(jí)公路的建設(shè)從平原轉(zhuǎn)入了山區(qū)，由于西部山區(qū)地形復(fù)雜，巴東組地質(zhì)條件較多，沖溝較深，超高路堤填筑不可避免；在西部三峽庫(kù)區(qū)的高填方往往還頻臨長(zhǎng)江或其支流的變幅水位影響，且存在多條以上的公路布設(shè)在多級(jí)邊坡的護(hù)坡道上的可能性，導(dǎo)致多級(jí)車輛荷載同時(shí)作用在一個(gè)填方路堤的超高邊坡上。因此論文以長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃資助（IRT1045）以及重慶奉節(jié)至云陽(yáng)高速公路奉節(jié)東立交工程為依托，針對(duì)西部山區(qū)常見巴東組地質(zhì)背景，對(duì)多級(jí)邊坡車輛荷載

2、及變幅水位作用下的超高填方邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了全面的研究，論文的的主要工作如下：
　?、艑?duì)西部山區(qū)常見的巴東組地質(zhì)填料進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，通過擊實(shí)試驗(yàn)、直剪試驗(yàn)、回彈模量試驗(yàn)等等得到理論分析賴以計(jì)算的含水量、回彈模量、粘聚力、內(nèi)摩擦角等參數(shù)。通過研究，確定了本論文中超高路堤填料的本構(gòu)關(guān)系采用“摩爾－庫(kù)侖模型”。
　?、漆槍?duì)多級(jí)超高邊坡的特點(diǎn)，對(duì)邊坡車輛荷載的等效換算進(jìn)行研究，采用對(duì)比研究的手段，研究了等效為當(dāng)量土柱厚度與等效為均布荷載

3、兩種方式的異同點(diǎn)。提出了將邊坡車輛荷載等效換算為均布荷載更適合于多級(jí)超高路堤穩(wěn)定性分析的觀點(diǎn)。
　　⑶采用極限平衡法與數(shù)值分析法兩種方法分別計(jì)算了不同高度與坡度的邊坡穩(wěn)定性，研究了邊坡坡度值、高度值對(duì)超高邊坡的穩(wěn)定性影響規(guī)律和影響程度，并分析了超高邊坡的坡度和高度對(duì)邊坡穩(wěn)定性的作用機(jī)理。進(jìn)一步研究了車輛荷載作用在不同邊坡位置時(shí)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律。邊坡車輛荷載對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響程度與邊坡高度成反比，并且隨著高度的增大有逐漸趨于零

4、的趨勢(shì)。
　?、仍谏鲜鲅芯康幕A(chǔ)上，本文進(jìn)一步分析了變幅水位 V型沖溝的超高填方路基的穩(wěn)定性，建立了 V形沖溝超高路堤在變幅水位及水位驟降情況下的飽和—非飽和滲流與應(yīng)力耦合的計(jì)算模型。本文研究得出了不同變幅水位下的超高路堤邊坡穩(wěn)定性的變化規(guī)律以及水位驟降時(shí)邊坡的應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律。
　　⑸以國(guó)家重點(diǎn)工程——杭蘭線重慶奉節(jié)至云陽(yáng)高速公路為工程背景，選取奉節(jié)東立交處的兩個(gè)典型斷面作為分析對(duì)象，采用工程實(shí)地運(yùn)回來(lái)的巴東組地質(zhì)填料為模型材