西藏公路人工高切坡超前支护技术研究

论文摘要

西藏地处青藏高原,自然条件极为恶劣,区内山高谷深,沟壑纵横。特殊的地理地貌特征给西藏公路建设和维护管理带来了极大的困难。在西藏地区修建公路,不可避免会遇到大量的人工高切坡。如果边坡开挖不当或开挖后不及时进行支护,在开挖卸荷、雨水入渗的综合作用下极易导致高切坡发生变形破坏,给公路建设造成不可弥补的损失。人工高边坡变形破坏已成为继滑坡、崩塌、泥石流、水毁之后的又一大公路病害,严重地制约了西藏公路建设的发展。本论文采用西藏交通厅重点公路建设项目管理中心,在国道318线中尼公路曲水至大竹卡公路改建整治工程中选取的一些高危边坡防治科研课题上进行归整理,并参考一些目前在高切坡上取得成果的理论文献,提出了一部份高切坡的超前支护设计理论与整理出施工措施。本论文采用现场调研、室内试验、理论分析、现场监测等综合手段,对西藏高切坡超前支护技术的设计原理、适用条件、支护结构与岩土体共同作用机制等内容进行了系统研究,具体研究内容如下所示:(1)系统地研究了非线性破坏准则下岩土体边坡无支护开挖极限高度的计算方法。(2)采用损伤理论的方法研究了高切坡的长期强度指标和长期稳定性,给出了相应的计算公式。(3)提出了预应力锚索抗滑挡土墙这一新的抗滑支挡结构型式,并给出了它的设计计算理论。(4)阐述了高切坡超前支护锚杆的作用机制,侧阻力分布规律。(5)根据超前支护的设计原理、施工技术要求,进行了高切坡超前支护的工程实践。本论文的研究成果可以为西藏公路建设中高切坡的设计、施工提供指导作用,具有广阔的应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 高切边坡超前支护定义
• 1.3 国内及西藏发展现状以及实际意义
• 1.4 具体研究内容及技术路线
• 1.4.1 具体研究内容
• 1.4.2 技术路线
• 第二章 人工高切坡无支护开挖稳定性长期强度指标计算研究
• 2.1 西藏人工高切坡结构长期强度的影响因素
• 2.1.1 潜在影响因素
• 2.1.2 诱发影响因素
• 2.2 人工高切坡无支护开挖研究
• 2.2.1 碎石土（坡崩积土）高切坡无支护开挖研究
• 2.2.2 层状岩质高切坡无支护开挖研究
• 2.3 人工高切坡的长期强度指标研究
• 2.3.1 开挖卸荷带内岩土体的抗剪强度指标
• 2.3.2 雨水入渗后岩土体的抗剪强度指标
• 2.3.3 人工高切坡的长期强度
• 2.3.4 算例
• 2.4 本章小结
• 第三章 人工高切坡超前支护工艺流程及工程结构研究
• 3.1 人工边坡超前支护设计
• 3.2 人工边坡超前支护工艺流程
• 3.3 人工高切坡超前支护适用条件
• 3.4 人工边坡超前支护可用支护结构
• 3.4.1 以排水系统为主体工程高切坡整治工程
• 3.4.2 生物工程边坡防护工程
• 3.4.3 预应力锚索抗滑挡墙
• 3.4.4 抗滑桩工程
• 3.4.5 预应力锚索框架
• 3.4.6 预应力锚索桩
• 3.4.7 超前支护锚杆
• 3.5 本章小结
• 第4 章人工边坡超前支护工程实例分析
• 4.1 前言
• 4.2 K4773+510 段人工高切坡工程地质特性
• 4.2.1 地形地貌
• 4.2.2 地层岩性
• 4.2.3 构造及地震
• 4.2.4 水文地质条件
• 4.2.5 岩土物理力学参数的选用建议
• 4.3 高切坡超前支护设计
• 4.3.1 整治原则
• 4.3.2 设计依据
• 4.3.3 荷载设计
• 4.4 高切坡超前支护工程
• 4.4.1 预应力锚索桩
• 4.4.2 预应力锚地梁
• 4.4.3 压力注浆锚杆地梁
• 4.4.4 喷锚支护
• 4.4.5 截排水沟
• 4.4.6 坡面处理
• 4.5 高切坡超前支护监测
• 4.5.1 监测目的与意义
• 4.5.2 监测设计方案主要技术依据及原则
• 4.5.3 监测阶段的划分
• 4.5.4 监测方案
• 4.5.5 监测结果
• 4.6 高切坡整治效果
• 4.7 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文和取得的科研成果