柔性支护技术治理百色膨胀土路堑滑坡及其有效性分析

论文摘要

广西百隆路穿越百色膨胀土分布区,施工过程中K154+760处发生膨胀土滑坡,滑坡后缘距坡脚33m,滑体长100m,高19m,达3万多方。尽管柔性支护技术已成功处治了广西多条高速公路膨胀土路堑边坡,但多针对小型坍滑,如此大型滑坡能否用柔性支护治理,值得实践检验和理论探索。以此为对象,本文开展柔性支护技术治理百色膨胀土路堑滑坡及其有效性研究。对滑坡土样开展基本土性和强度试验,获得其抗剪强度、膨胀力与含水率以及吸附强度的关系,为处治方案设计及边坡处治前后稳定分析提供必要参数,并分析了该边坡破坏的主要原因。针对滑坡具体地质条件和破坏状况,进行柔性支护处治方案设计,注重了清除塌方体、基底和坡面排水,坡面加筋宽和清方分层回填压实,通过对施工的全程监控,保证了设计意图的完全实现,成功地应用柔性支护技术快速经济地治理了该膨胀土滑坡。若该边坡直接用坍方土回填坡面不设格栅加筋,建立考虑吸附强度和膨胀力的修正毕晓普公式,按边坡土体含水率不变（短期稳定性）、干燥开裂（吸附强度增大）、开裂后雨水入渗（膨胀力作用）三种状态分别进行稳定分析,得到第三种状态下边坡失稳,证明了回填反压修建膨胀土堑坡时坡面采取稳定技术措施的必要性。为检验采取柔性支护处治该滑坡的效果,根据温度场与湿度场的相似性,利用FLAC热-力耦合实现膨胀力的模拟,土工格栅采用FLAC软件中的锚索（Cable）单元,对修复后边坡进行数值模拟,结果表明治理后的边坡稳定,从而证明用柔性支护技术治理膨胀土滑坡是有效的。推介柔性支护技术治理大型膨胀土滑坡的典型案例,并对其必要和有效性加以分析论证,目的是促进该项新技术的推广应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究的现状
• 1.2.1 膨胀土破坏理论研究
• 1.2.2 膨胀土边坡稳定性的分析研究
• 1.2.3 柔性支护处治膨胀土边坡的分析研究
• 1.3 本文主要研究内容
• 第二章 膨胀土滑坡的地质、土性、强度及破坏特点
• 2.1 路段地理特征
• 2.1.1 自然气候
• 2.1.2 地质构造
• 2.1.3 水文条件
• 2.2 滑坡土土性特点
• 2.3 滑坡土强度试验
• 2.3.1 试样制备
• 2.3.2 滑坡土直接剪切试验
• 2.3.3 滑坡土膨胀力（率）试验
• 2.4 K154段滑坡破坏及原因
• 2.4.1 破坏现象
• 2.4.2 破坏原因
• 2.5 本章小结
• 第三章 滑坡路段柔性支护设计及施工过程
• 3.1 柔性支护的概念及技术原理
• 3.1.1 加筋土理论
• 3.1.2 柔性支护技术原理
• 3.2 大型滑坡的柔性支护设计方案
• 3.3 K154+760段支护结构的施工方法与过程
• 3.4 柔性支护处治大型滑坡的优点
• 3.5 本章小结
• 第四章 未加筋的回填膨胀土边坡稳定分析
• 4.1 分析方法的提出
• 4.2 三种情况的分析求解
• 4.2.1 刚填筑边坡的短期稳定分析
• 4.2.2 填筑边坡经久旱开裂后的稳定分析
• 4.2.3 降雨入渗后填筑边坡的稳定分析
• 4.3 结论
• 第五章 柔性支护处治滑坡有效性的FLAC分析
• 5.1 快速拉格朗日法（FLAC法）
• 5.1.1 显式有限差分法的基本原理
• 5.1.2 FLAC的强度折减法
• 5.2 模型建立与参数的选取
• 5.2.1 建模及边界条件
• 5.2.2 参数选取
• 5.2.3 柔性支护后的数值分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读硕士学位期间参加的科研项目和发表的论文