巖質(zhì)斜坡地基上填方路堤穩(wěn)定性研究.pdf

1、近年來，山區(qū)高等級(jí)公路得到迅猛發(fā)展，而在山區(qū)修建高等級(jí)公路時(shí)，不可避免會(huì)遇到大量巖質(zhì)斜坡地基上的填方路堤。目前，對(duì)于巖質(zhì)斜坡路堤的破壞機(jī)理、穩(wěn)定性計(jì)算方法及設(shè)計(jì)方法尚缺乏系統(tǒng)的研究。因此，開展巖質(zhì)斜坡路堤穩(wěn)定性研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 論文以常(德)-吉(首)高速公路為依托，運(yùn)用大比例模型試驗(yàn)、數(shù)值計(jì)算和理論分析等手段，對(duì)巖質(zhì)斜坡路堤的工作性狀、變形特性、破壞模式、穩(wěn)定性計(jì)算方法及設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)研究，取得了如下創(chuàng)新性成

2、果： 1、在國內(nèi)首次采用1：20的大比例室內(nèi)模型試驗(yàn)對(duì)巖質(zhì)斜坡地基上高填方路堤工作性狀與穩(wěn)定性進(jìn)行研究。形成了一套可供借鑒的大比例室內(nèi)模型試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)測(cè)試和分析方法。通過對(duì)巖質(zhì)斜坡路堤在外荷載作用下的應(yīng)力、應(yīng)變特性的分析，得出了巖質(zhì)斜坡路堤極限承載力的大小、整體破壞模式以及與現(xiàn)行規(guī)范不同的折線型破壞模式。其中，折線由填筑層之間的交界面和斜坡坡面組成，交界面一般出現(xiàn)在路堤填筑高度的2/3處。 2、運(yùn)用數(shù)值計(jì)算的方法，首

3、次系統(tǒng)地分析了各種巖質(zhì)斜坡路堤的破壞模式，并與模型試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，得出了各種破壞模式與巖質(zhì)斜坡地基和填土條件之間的關(guān)系。分析了斜坡地基坡度、填方路堤高度、填方路堤寬度、填方路堤斜坡坡度對(duì)巖質(zhì)斜坡路堤極限承載力的影響。針對(duì)巖質(zhì)斜坡路堤整體破壞模式，提出了臺(tái)階的寬度設(shè)置為1m的建議。 3、基于極限分析上限法的基本原理，首次建立了巖質(zhì)斜坡路堤在不同破壞模式下的機(jī)動(dòng)容許速度場(chǎng)，并推導(dǎo)出其極限承載力的計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上，采用Vi

4、sual Basical可視化語言編制了相應(yīng)的計(jì)算程序，利用該程序的計(jì)算結(jié)果與FLAC的數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析表明：上述計(jì)算方法具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。 4、本文首次將極限平衡水平條分法應(yīng)用于巖質(zhì)斜坡路堤穩(wěn)定性計(jì)算，推導(dǎo)出了巖質(zhì)斜坡路堤極限承載力的計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上，采用Visual Basical可視化語言編制了相應(yīng)的計(jì)算程序，利用該程序的計(jì)算結(jié)果與FLAC的數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析表明：該法計(jì)算結(jié)果屬下限解，計(jì)算成果較穩(wěn)定性系數(shù)