V型沖溝超高路堤穩(wěn)定性分析合理方法研究.pdf

1、近年來，山區(qū)高等級公路迅猛發(fā)展，在山區(qū)修建高等級公路，不可避免會跨越“V”字型沖溝，超高路堤也就成為一種常選的結(jié)構(gòu)形式，超高路堤填筑高度普遍在20m～40m之間，由此而產(chǎn)生的超高路堤穩(wěn)定性問題十分突出。目前，對于V型沖溝超高路堤的穩(wěn)定與變形的研究在國內(nèi)外開展較少。影響V型沖溝超高路堤的穩(wěn)定與變形的因素眾多，其中沖溝地形特點和支擋結(jié)構(gòu)物形式對V型沖溝超高路堤穩(wěn)定與變形的影響是極其重要的一個因素。因此，開展V型沖溝超高路堤穩(wěn)定性研究具有重要

2、的理論意義與較好的工程應(yīng)用價值。
　　 論文以奉節(jié)東立交V型沖溝超高填方段為工程依托，運用數(shù)值計算和理論分析等手段，對V型沖溝超高路堤穩(wěn)定性影響因素、V型沖溝超高路堤穩(wěn)定性分析的適應(yīng)性方法、V型沖溝超高路堤穩(wěn)定性、V型沖溝超高路堤支擋結(jié)構(gòu)物的形式等內(nèi)容進行了系統(tǒng)的研究，取得了以下成果：
　　 ①系統(tǒng)地分析了V型沖溝超高路堤穩(wěn)定性影響因素與適應(yīng)性的分析方法，闡明了V型沖溝三維地形特點和支擋結(jié)構(gòu)物形式對V型沖溝超高路堤的穩(wěn)定

3、與變形影響的必要性。通過對V型沖溝三維地形特點的分析，得出了不能用路堤橫斷面取代路堤整體分析穩(wěn)定安全性，每個橫斷面的二維滑裂面形狀都不同，反映不出滑裂面的三維特征的結(jié)論。
　　 ②運用數(shù)值計算方法，首次系統(tǒng)地分析了V型沖溝超高路堤穩(wěn)定性三維效應(yīng)、三維滑裂面與變形。分析了兩側(cè)岸岸坡坡度、V型沖溝溝底寬度、溝谷縱坡坡度以及邊坡坡度對V型沖溝超高路堤穩(wěn)定與變形的影響。針對超高路堤滑裂面，無論是單級邊坡還是多級邊坡，從三維等效塑性應(yīng)變云

4、圖、合位移云圖和合位移矢量圖分析得出滑裂面為三維曲面，其尺寸大小隨沖溝幾何形狀不同而不同。提出了三維效應(yīng)的概念，并計算得出三維效應(yīng)系數(shù)，具有一定工程應(yīng)用價值。
　　 ③以公路工程常用支擋結(jié)構(gòu)物的類型為出發(fā)點，參考水壩結(jié)構(gòu)常用的類型，首次提出V型沖溝超高路堤重力式拱墻結(jié)構(gòu)。利用數(shù)值分析手段，對五種不同半徑單圓心拱墻的順溝向水平位移、橫溝向水平位移、最大壓應(yīng)力與最大拉應(yīng)力進行了分析，并采用等效應(yīng)力原理，得出拱墻合理半徑為20m。保持