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高填陡坡路堤稳定性分析及设计思路初探
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高填方路堤沉降分析.doc 35页
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高填方路堤沉降分析
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毕业论文中文摘要高填方路堤沉降分析摘要：随着国家西部大开发决策的实施，高填方路堤的沉降规律已经成为工程界越来越关注的问题。然而由于填料力学性质的复杂性及种种原因，高填路堤的沉降规律在交通土建部门研究的不多。西部山区的高等级公路建设中,不可避免的出现大量的高填方路堤。从目前投入运营的高速公路来看,普遍反映出路堤沉降、特别是工后不均匀沉降问题较为严重。高填方路基的沉降问题相对于稳定问题表现得更为普遍、更为突出,是路基的主要病害之一。关键词：高填方路堤、检测手段、沉降、
毕业论文外文摘要Title
highembankmentsettlementanalyseAbstractWiththeimplementationofthewesterndevelopmentstrategy,theruleofsettlementofthehighembankmenthasbecometheproblemtowhichengineeringhavepaidmoreandmoreattention.Howeverthemechanicalpropertiesoffillingforcomplexityandavarietyofreasons,Fewstudiesabouttheruleofsettlementofthehighembankmentincommunicationscivilengineeringdepartment.Inthemountainsofwesternconstructionofhigh-classhighway,alargenumberofthehighembankmentappearofunavoidable.Inthepresentstateofthethrowinoperationfreeway,itismoreseriousproblemthatembankmentsettlement,especiallytheproblemofafterconstructionunevensettlementinuniversal.Theproblemofthehighembankmentsettlementthatismoreuniversalandmoreoutstandingisrelativedtotheproblemofstability,whichisoneofthemajorembankmentdiseases.Keywords：highembankment、testfacility、settlement
目次第一章绪论…………………………………………………………………………2第二章高填方路堤施工规范………………………………………………………32.1相关技术标准与规范…………………………………………………………32.2相关技术指标要求……………………………………………………………3第三章路基沉降计算方法………………………………………………………113.1影响路基沉降计算的因素……………………………………………………113.2路基沉降预估方法……………………………………………………………14第四章路基检测的作用及检测方法……………………………………………174.1路基检测的作用………………………………………………………………174.2高填方路基沉降观测的目的…………………………………………………174.3既有路基调查主要项目………………………………………………………184.4公路路基设计和检测中的问题………………………………………………214.5路基质量检测方法…………………………………………………………214.6各种检测方法的优缺点及解决措施…………………………………………23第五章高填方路基的沉降常见表现及危害……………………………………255.1高填方路基的沉降常见表现………………………………………………255.2高填方路段沉陷后易发生的危害…………………………………………25第六章高填方路段施工处理预防措施…………………………………………266.1设计方面的原因………………………………………………………………266.2施工方面的原因………………………………………………………………266.3施工工艺方面的原因…………………………………………………………266.4工程质量管理方面的原因……………………………………………………276.5施工技术处理方面的原因……………………………………………………276.6施工工期的控制………………………………………………………………28第七章病害的处理………………………………………………………………297.1换填土法………………………………………………………………………2
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文档介绍：
摘要在黄土地区修筑高等级公路,由于黄土特殊的性质和复杂的地质、地理因素,许多路段不可避免地出现了高填的路基。于是高路堤稳定性分析就成了当前面临的主要问题之一,它包括路堤沉降和边坡稳定两个方面。本文通过室内试验研究了压实黄土的变形、强度特性。从击实黄土的室内三轴压缩试验可以得出,随着压实度K的增大,压实黄土的内聚力C增大很多,而内摩擦角妒的增大幅度相对较小。通过双线法得出不同压实程度(干密度)下的压力与湿陷系数关系图可以看出,击实黄土在击实不充分的情况下仍具有湿陷性。若以200KPa下的湿陷系数为0.015为评判标准,本文所用土样干密度小于1.62g/cm3对应压实度小于95%时具有湿陷性。由于现有《公路路基设计规范》对20m以上的路堤的边坡形式和坡度没有明确规定。本文根据路堤填土室内试验结果,结合已有黄土高路堤土性参数,通过极限平衡分析法和弹塑性有限元强度折减法对黄土地区高路堤边坡在不同土性参数、坡型、坡高、坡度时的稳定性进行分析,并结合黄土高路堤边坡大量实际存在的边坡形式,在满足稳定性要求的基础上,结合经济性,提出一套适合黄土商填方路堤的合理、切实可行的断面形式。用有限元法模拟黄土高路堤施工填筑过程,得出黄土高路堤的沉降变形规律以及黄土高路堤沉降的影响因素包括路堤高度,填土容重,填土回弹模量,地基±变形模量等。越靠近路堤中心线,沉降越大:越偏离路堤中线,沉降越小即沿横断面方向沉降曲线呈盆状。路堤的最终沉降最大值发生在路堤顶部即路表。随着路堤高度,填土容重的增加,路表沉降量和不均匀沉降率都随之增大。随着地基土变形模量和填土回弹模量的增大,路表沉降量和不均匀沉降率都随之减小,填土回弹模量比地基土变形模量的影响显著。黄土高路堤自身压缩量占路堤总沉降量10%左右,是不容忽视的。关键词:黄土高路堤沉降边坡稳定性有限元强度折减法AbstractBuildthesuperhighwayintheloessarea,plicatedgeology,geographicalEw幻r’thehighroadbedthatfilledoutwillappearunavoidablyinalotofhighwaysections,andthesmbflityanalysisofhighembankmentisofleofthesubjectmattersfacedatpresentHi曲embankmentstabilityanalyseincludingembankmentsubsideandslopesteadytwo.Thistextpassesthedeformationofthedebulkloessofindoorexperimentalstudy,intensitycharacteristic.pressedandtestedandcanbedrawnintheroomwhichhitstherealloess,、vitllpressingtheincreaseofsolidityK,thecohesiveforceofthedebulkloessincreasesalotof,andtheincreaseoftheinteriorangleoffrictionisrelativelysmallinrange.Drawthepressureunderdifferentdebulkdegree(dothedensity)withfallingintothecoefficientrelationwetlythroughdouble—linelaw,hittingtherealloessstillhaswetfallingintonatureincaseofhittingreallyandinsufficiently,astohighlygreaterthanthehJ【ghembankmentabove5ming,itsunderpartpressuregenerallyinabove200kPa,embankmentatthismomentmighttakeplaceslopefootpersonwhosinkintodiseasestillwhencorrodingwater.Becausethesideslopeformandslopeoftheembankmentaboveto20moftheexisting”roadbeddesignspecificationofthehighway”donothaveclearregulation.bineforloesshighembankmentsoilnatureparameter,balanceanalyticapproachandplaythroughlimitplasticityfiniteelementintensityrolloverbetweensubtractionandloessareaslopebythehighembankmentindifferentsoilparameters,slopetype,,slopehigh,bineloessslopealargenumberofactualexistenceslopeformbythehighembankmenttogoon,bineeconomy,putforwardonesuitableforloesstobehi曲tofillreasonable,feasiblesectionformofembankment.Constructandfllloutthecourseofbuildingwiththehi【ghembankmentofsimulationloessoflawoffiniteelement,drawloesshighembankmentsubsideoutofshapelawandloesshighinfluencefactorthatembankmentsubsideincludetheheightoftheembankment,filloutsoilunitweight,矗IIoutthemouldamountofsoilresilience,mouldamountoutofshapeofsoiloftheground.ctc..Closetothecentrelineoftheembankment,sDeviatefromembankmentcentreline,subsidelighttosubsidealongcrosssectiondirectioncurvetaketheformorbasinprompflyThemaximumofsubsidingfinallyoftheembankmenthappensontheembankmemtop.Filloutsoilresilienceincrease.moIlldofquantitybysoiloutofshapemoulda1
内容来自淘豆网转载请标明出处.软基地段斜坡高填路堤稳定性研究--《湖南科技大学》2011年硕士论文
软基地段斜坡高填路堤稳定性研究
【摘要】：在山区修建高等级公路,不可避免地会遇到大量高填方路堤、斜坡地基路堤,有时也会遇到软土地基路堤。上述三种工况中,任何一种工况下的路堤都是极易发生破坏的,如果这三种工况集于一身,那么路堤破坏的可能性就不言而喻,因而及时精确地对路堤的破坏型式及其稳定性进行分析,进而采取相应的支护手段也变得尤为重要。
本文以郴宁高速公路K183+440~K183+680段软基斜坡高填方路堤为依托工程,在收集前人研究资料和现场实地勘察、监测的基础上,对软基地段斜坡高填路堤破坏型式进行了分析。通过理论分析和数值模拟相结合的方法,对软基地段斜坡高填路堤稳定性进行了研究。本文所作的主要工作如下:
(1)基于现有极限平衡法,利用经典土压力理论设定合理土条推力线范围,根据静力平衡及力矩平衡条件建立以条块界面安全系数F_v为变量的线性超定方程组。依据极大值原理及条块界面安全系数不小于条块安全系数的合理性条件:F_v≥F_s,推导出了基于最小二乘原理的边坡稳定性分析方法。
(2)基于现有极限分析上限法,构建了边坡圆弧滑动径向条分破坏模式,解决了协调速度场难以建立的问题。采用塑性力学极限分析原理,结合强度储备安全系数定义法,推导出了均质土坡稳定性径向条分极限上限法。
(3)依据监测数据及路堤断面设计型式分析了路堤破坏型式,在此基础上使用各种传统稳定性分析方法及本文改进法,对路堤各典型断面的稳定性进行分析。
(4)根据依托工程地形地貌条件、地质结构特征,应用地质目标计算机辅助设计软件(GOCAD)建立了依托工程的三维地质模型,并采用FLAC~(3D)软件模拟分析了依托工程路堤分层填筑过程中在自重作用下的变形规律及稳定性。
【关键词】：
【学位授予单位】：湖南科技大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2011【分类号】：U416.12【目录】：
摘要5-6ABSTRACT6-11第一章 绪论11-17 1.1 研究背景及意义11-12 1.2 国内外研究现状12-16
1.2.1 软土地基路堤加固方法简介12-13
1.2.2 斜坡地基上填方路堤研究现状13-14
1.2.3 路堤沉降研究现状14
1.2.4 路堤边坡稳定性计算方法研究现状14-16 1.3 本文主要研究内容及技术路线16-17
1.3.1 主要研究内容16
1.3.2 技术路线16-17第二章 边坡稳定性分析方法及其改进17-55 2.1 边坡稳定安全系数的定义17-19 2.2 极限平衡法综述19-33
2.2.1 非严格条分法22-24
2.2.2 严格条分法24-27
2.2.3 边坡安全系数统一求解格式27-33 2.3 极限平衡法的改进-最小二乘分析法33-43
2.3.1 安全系数的获取34-35
2.3.2 推力线位置的设定35
2.3.3 重力偏心矩的计算35
2.3.4 方程组的建立35-40
2.3.5 求解40-41
2.3.6 算例验证41-43 2.4 极限分析上限法综述43-46
2.4.1 速度场的定义44
2.4.2 Mohr-Coulomb 破坏准则44-45
2.4.3 极限分析上限法基本原理45-46 2.5 极限分析上限法的改进-径向条分上限法46-53
2.5.1 滑动破坏模式46
2.5.2 多块体破坏模式协调速度场的建立46-48
2.5.3 内部能量耗损率48-49
2.5.4 外功率49
2.5.5 求解49-52
2.5.6 算例验证52-53 2.6 本章小结53-55第三章 软基地段斜坡高填路堤稳定性分析55-69 3.1 依托工程概况55-57
3.1.1 工程概况55-56
3.1.2 地层岩性56-57
3.1.3 水文地质条件57
3.1.4 地震及区域稳定性57 3.2 工程地质评价及设计方案57-58
3.2.1 地基岩土分层物理力学性质参数57-58
3.2.2 设计方案58 3.3 路基沉降与稳定监测58-60
3.3.1 沉降观测59
3.3.2 稳定观测59-60 3.4 软基地段斜坡高填路堤破坏型式分析60-67
3.4.1 斜坡地基上填方路堤破坏的主要型式60-63
3.4.2 斜坡地基上填方路堤破坏型式分析63-67 3.5 软基地段斜坡高填路堤稳定性计算67 3.6 本章小节67-69第四章 软基地段斜坡高填路堤施工数值模拟69-93 4.1 建模69-73
4.1.1 GOCAD 软件简介69-71
4.1.2 模型建立及网格划分71-73 4.2 FLAC~(3D) 数值模拟73-91
4.2.1 FLAC~(3D) 基本原理73-78
4.2.2 计算参数的选取78-79
4.2.3 边界条件和初始条件79
4.2.4 路堤施工数值模拟79-87
4.2.5 数值模拟与现场监测对比87-91 4.3 本章小结91-93第五章 结论及展望93-97 5.1 结论93-95 5.2 展望95-97参考文献97-99致谢99-101附录 A：攻读学位期间完成的论文及参加科研情况101
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