云南腾密公路典型高边坡病害治理措施研究

摘要

随着我国山区高等级公路建设的迅速发展，出现了大量高边坡工程。高边坡稳定性问题已成为威胁施工安全，制约工程进度，影响公路运营安全的关键技术问题。高边坡失稳破坏常威胁人类生命安全和造成巨大经济损失，因此高边坡工程越来越受到工程界的重视。 本文以云南腾密公路境内段沿线高边坡为研究对象，重点研究K55和K72典型高边坡。首先，通过野外现场调查和已有资料，查明沿线地层岩性、地貌、地质构造、气象与水文等地质条件和沿线主要地质病害，详细阐述典型高边坡所处的地质环境条件、边坡基本特征、影响边坡稳定性因素及其破坏模式等；然后，采用传递系数法和数值模拟对高边坡天然状态下和暴雨工况下稳定性进行定量的分析计算，为高边坡加固设计提供数据依据，在此基础上提出治理方案，并重点研究了预应力锚索框架加固坡体的机理、适用范围及其计算流程；最后对加固措施效果进行数值模拟，分析评价其加固效果。 结果表明：边坡的坡体结构、地层岩性、结构面等是影响边坡稳定性的内在因素；人类活动、降雨是主要的诱发因素。K55高边坡主要受岩体结构面控制而产生的变形破坏，天然状态下边坡是可以自稳的，在强降雨条件下，边坡将沿岩体结构面滑动；K72高边坡主要受其自身坡体“二元结构”的影响，因风化程度不一而产生局部坍塌，进而引起整体破坏。通过加固措施数值模拟，表明治理效果明显，达到了治理的目的。 本文结合理论与实践，选取的边坡具有典型性，对沿线类似高边坡工程有一定的借鉴意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外边坡研究现状

1.2.1国内外边坡理论研究现状

1.2.2国内外边坡治理研究现状

1.3课题的研究目标、研究内容及所采用的技术路线

1.3.1研究目标

1.3.2研究内容

1.3.3技术路线

第2章公路沿线及典型高边坡概况

2.1沿线环境地质条件

2.1.1沿线地层岩性由来

2.1.2沿线地貌格局由来

2.1.3沿线不利的地质条件

2.1.4地形不利地段

2.1.5气象与水文

2.2沿线边坡地质病害分布及发育现况

2.2.1沿线边坡统计及分类

2.2.2沿线边坡主要病害类型及治理现状

2.2.3沿线边坡的中长期稳定性

2.2.4急需整治的工点和仍需整治的工点

2.3典型高边坡工程概况

2.3.1 K55花岗岩高边坡

2.3.2 K72炭质页岩高边坡

第3章边坡稳定性分析

3.1边坡稳定性的影响因素

3.1.1坡体结构的影响

3.1.2水的影响

3.1.3人类活动的影响

3.2边坡稳定性分析方法

3.2.1工程地质分析法

3.2.2极限平衡法

3.2.3基于变形理论的稳定性评价方法

3.3典型高边坡变形特征与变形原因及机理分析

3.3.1 K55花岗岩高边坡

3.3.2 K72炭质页岩高边坡

3.4边坡稳定性计算

3.4.1稳定系数及推力计算

3.4.2边坡计算模型

3.4.2工况因素考虑

3.4.2计算结果

第4章高边坡治理措施及方案研究

4.1边坡治理的必要性

4.2边坡治理原则

4.3预应力锚索框架加固研究

4.3.1加固机理及适用范围

4.3.2锚索框架梁计算

4.3.3预应力锚索计算

4.3.4预应力锚索框架计算

4.4主要整治方案

4.4.1 K55花岗岩高边坡整治

4.4.2 K72炭质页岩高边坡整治

第5章边坡数值模拟

5.1 FLAC程序

5.1 FLAC基本原理

5.3强度折减法

5.3.1强度折减法基本原理

5.3.2破坏标准的定义

5.3边坡数值模拟

5.3.1 K55花岗岩边坡模拟

5.3.2 K72炭质页岩边坡模拟

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目