省道416线改造工程K17段路基变形破坏机制及处置方案研究

摘要

深挖高填经常出现于我国西部山岭重丘地区的公路工程建设中，公路项目在投入运营后经常出现高路堤失稳、路基沉降变形大、滑坡崩塌等工程病害，严重影响公路的经济效益与通行效率。
　　本文结合省道416线改造提升工程勘察项目的实际资料，通过采用钻探静探等勘察手段，在充分利用室内试验、理论分析并结合数值模拟的多种研究方法之上，重点对高填方路基变形破坏的特征进行评价，并采用极限平衡法和数值模拟的方法对路基边坡的整体稳定性进行了定性和定量的分析，最终提出合理的治理措施，并结合填筑土的具体特性进行了不同情况下的模拟，对填筑方案就行了优化研究，取得了如下研究成果:
　　(1)省道416线改造提升工程K17段公路填方边坡在路堤下方开挖后，在暴雨和自重应力作用下，填土体发生向临空面方向的下滑变形，其动力学性质为推移式滑坡，故而在坡顶面后缘主控裂缝形成，其后裂隙被拉开并向深部扩展，变形向坡后发展，此过程伴随有整体的蠕滑现象，受坡体前缘岩土体的阻碍作用，路基前缘剪出口产生明显的鼓胀变形。最终，路面拉裂缝宽度在持续增加的同时，路基下沉也较明显。
　　(2)边坡稳定性计算通常采用极限平衡法，本文运动了Bishop法对路基填方的稳定性进行了分析，计算结果表明:路基填方边坡在天然工况与下处于欠稳定～基本稳定状态，在暴雨工况下处于不稳定状态。采用Geo-studio专业软件对边坡进行了数值模拟，分析的得出了边坡的变形机制及应力分布情况。
　　(3)在路基变形剩余下滑力计算结果的基础上，结合填方变形特征、公路扩建等情况提出了填方路堤的整治方案为换填压实+分级放坡+截水沟+护脚墙，并采用Geo-studio专业软件对是否对原填方路基进行换填以及换填材料的选择进行了数值模拟，根据模拟治理后的边坡的稳定性，说明了方案选择的合理性，达到了本次研究的目的。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 论文的研究背景

1．2 边坡分类

1．3 土质边坡变形破坏形式

1．4 影响边坡变形的因素

1．5 国内外的研究现状

1．5．1 高填方路基稳定性研究现状

1．5．2 高填方路基稳定性评价方法

1．5．3 边坡加固技术发展现状

1．6 研究目的

1．7 研究内容及技术路线

第2章 研究区工程地质背景

2．1 工程概述

2．2 区域自然地理概况

2．2．1 地理位置和交通

2．2．1 气象和水文

2．3 地层岩性

2．4 地质构造

2．5 水文地质条件

第3章 高填方路基稳定性分析与变形机制

3．1 路基滑动变形特征

3．2 岩土体的物理力学性质、稳定性分析

3．2．1 滑体土性质

3．2．2 滑带土性质

3．2．3 稳定性分析

3．3 变形影响因素分析

3．4 概念模型的建立

3．5 变形破坏过程数值模拟

3．5．1 计算软件及本构模型

3．5．2 模型建立及计算步骤

3．5．3 计算工况及方案

3．5．4 计算参数的选取

3．5．5 数值模拟结果

3．6 变形破坏机制分析

第4章 路基改造方案与治理措施研究

4．1 公路加宽改造方案

4．2 路堤整治方案建议

4．3 路堤整治方案的优化研究

4．3．1 填筑土及力学参数

4．3．2 加宽但不换填路基方案

4．3．3 加宽且换填路基方案

结论

致谢

参考文献