路基与滑坡相互作用研究 ——以川藏公路二郎山榛子林区为例

论文摘要

近几年来,山区高等级公路得到迅速的发展,在山区公路建设中必然会遇到大量的坡体路段,路基的开挖或填筑会对坡体的稳定性产生影响,特别是在变形体或古滑坡地段,可能会引起变形体的进一步发展直至形成滑坡,或引起古滑坡体的复活。同时,坡体的活动也会导致路基的变形或破坏。研究路基与滑坡的相互作用,分析滑坡的变形、失稳与路基、弃土堆填的关系和作用在滑体上路基破坏机理以及制定合理的处治措施具有重要的理论意义和工程实用价值。论文以榛子林滑坡为工程背景,结合滑坡变形、破坏特征的监测和分析,通过ADINA非线性有限元数值模拟,以有限元强度折减法结合极限平衡法研究滑坡与路基的相互作用问题。①对边坡稳定性分析方法进行了介绍,重点对有限元强度折减法判别边坡稳定性的依据进行了讨论。分析和提出了以某些特征点位移突变结合塑性区贯通作为边坡稳定性判别依据、通过塑性区的发展状况来寻找滑动面位置的技术方法。②介绍了榛子林滑坡的工程地质状况,模拟分析了古滑坡体在弃渣堆载和路基填筑前坡体的塑性区和位移分布规律,得到了古滑坡体整体处于稳定状态,局部可能出现滑动破坏的结论。③弃渣堆载和路基填筑引起了古滑坡体的复活。通过滑坡位移监测资料的分析得到了主滑区的扰动变形特征。通过数值模拟,再现了主要弃渣和堆载阶段滑体塑性区的发展过程、位移和应力场变化规律及安全状态。分析结果表明弃渣和路基填筑是滑坡复活的主要影响因素,降水、生活污水的排放等加速了滑坡的变形和发展。④滑坡的运动导致了路基的变形破坏,通过数值模拟再现了路基的塑性区、塑性剪应变、位移场和应力场的分布规律,滑体变形是路基产生变形破坏的重要因素。⑤分析了清方减载、抗滑桩、灌浆等滑坡治理措施的方案,优化了抗滑桩的位置。提出了抗滑桩结合灌浆的治理方案,为治理设计提供了依据。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 路基与滑坡相互作用研究现状
• 1.3 边坡稳定性分析方法
• 1.3.1 极限平衡法
• 1.3.2 有限元分析法
• 1.4 滑坡的治理方法
• 1.4.1 清方减载
• 1.4.2 排水
• 1.4.3 抗滑桩
• 1.4.4 预应力锚索
• 1.4.5 混凝土筑浆
• 1.5 采用的技术路线及主要研究内容
• 2 榛子林古滑坡稳定性分析与评价
• 2.1 榛子林滑坡工程概况
• 2.1.1 自然地理
• 2.1.2 工程地质条件
• 2.1.3 水文地质条件
• 2.1.4 岩土体的工程地质特性
• 2.2 古滑坡特征及形成演化
• 2.2.1 滑坡外形特征
• 2.2.2 老滑坡分区特征
• 2.2.3 古滑坡形成演化机制分析
• 2.3 古滑坡体稳定性分析
• 2.3.1 模型的建立
• 2.3.2 计算结果及分析
• 2.3.3 极限平衡法计算及分析
• 2.4 本章小结
• 3 弃渣和路堤填筑对古滑坡体稳定性的影响
• 3.1 滑坡动态特征
• 3.1.1 主滑区的复活
• 3.1.2 牵动区的变形与扰动
• 3.2 榛子林滑坡复活的原因分析
• 3.2.1 堆填土的影响
• 3.2.2 其他影响因素
• 3.3 堆填土对滑坡影响的数值模拟
• 3.3.1 滑坡的稳定性评价
• 3.3.2 滑坡位移特征
• 3.3.3 滑坡应力特征
• 3.4 榛子林滑坡的发生机理
• 3.5 本章小结
• 4 滑坡对路基稳定性的影响
• 4.1 路堤的位移特征
• 4.2 路堤的应力特征
• 4.3 路堤的稳定性分析
• 4.4 路堤破坏机理探讨
• 4.5 本章小结
• 5 滑坡治理方案的优化
• 5.1 清方减载
• 5.2 抗滑桩
• 5.3 筑浆对路基治理
• 5.4 本章小结
• 6 结论及展望
• 6.1 结论及建议
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录