本文關(guān)鍵詞：巖溶塌陷區(qū)安全警戒距離及水平加筋處治機(jī)理研究

  更多相關(guān)文章： 巖溶 路基塌陷 水平加筋 安全警戒距離 空間效應(yīng) 數(shù)值分析

【摘要】：巖溶土洞發(fā)育區(qū)常常發(fā)生塌陷事故,各種土洞向上發(fā)展突然形成塌陷,事前無明顯征兆,可造成嚴(yán)重的危害。因此具有變形預(yù)警功能的水平加筋方法在國(guó)外潛在塌陷區(qū)應(yīng)用廣泛,但現(xiàn)有研究注重對(duì)加筋體的承載和受力特性的研究,對(duì)加筋體變形機(jī)理開展很少。本文首先研究了塌陷區(qū)土洞臨界穩(wěn)定坡角及安全警戒距離確定方法,然后分析了水平加筋體的荷載特性,最后采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法,對(duì)水平加筋的變形機(jī)理進(jìn)行了研究,主要完成了以下工作:首先,鑒于目前國(guó)內(nèi)外尚無合理的計(jì)算塌陷土洞安全距離的成果,本文采用FLAC2D數(shù)值計(jì)算方法,考慮土洞的圓形空間效應(yīng),采用坡度折減法,分析了塌陷后土洞內(nèi)壁的臨界穩(wěn)定坡角,得到塌陷后土洞的安全警戒距離的推薦值。其次,分析了現(xiàn)有的三種加筋體上覆荷載分布模式,利用現(xiàn)有平面問題的假設(shè)下的加筋體臨空段位移方程計(jì)算各分布模式下的臨空段位移曲線。將得到的位移分布圖與現(xiàn)場(chǎng)溝渠試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,研究得到了實(shí)際荷載分布應(yīng)該是更加貼近的水平加筋體荷載分布模式。第三,開展了水平加筋體活門室內(nèi)模型實(shí)驗(yàn),研究了水平加筋處治后的土洞塌陷的全過程,得到填土表面沉降、水平加筋體中心沉降與填土高度的變化關(guān)系和加筋體內(nèi)部應(yīng)變分布。第四,采用FLAC3D數(shù)值建模方法,以室內(nèi)模型試驗(yàn)為原型建立了空間數(shù)值模型,將得到的數(shù)據(jù)結(jié)果與室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,分析了填土高度、土洞跨徑、加筋體彈性模量和土體內(nèi)摩擦角等參數(shù)對(duì)加筋體變形的影響,探究了水平加筋技術(shù)處治巖溶土洞塌陷的變形機(jī)理。
【關(guān)鍵詞】：巖溶 路基塌陷 水平加筋 安全警戒距離 空間效應(yīng) 數(shù)值分析
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU478;P642.25
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景和意義10-13
• 1.1.1 溶洞土洞特征10-11
• 1.1.2 溶洞土洞塌陷的危害及預(yù)防11-13
• 1.2 塌陷區(qū)處治方法的研究概況13-16
• 1.2.1 巖溶土洞塌陷研究概況13
• 1.2.2 巖溶土洞塌陷常用處治方法13-14
• 1.2.3 水平加筋處治塌陷國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.4 現(xiàn)有研究的不足16
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 塌陷土洞臨界坡角及安全警戒距離研究18-31
• 2.1 概述18-20
• 2.2 土洞內(nèi)壁臨界坡角計(jì)算方法20-27
• 2.2.1 數(shù)值計(jì)算軟件基本原理20-25
• 2.2.2 幾何模型25
• 2.2.3 計(jì)算方法25-26
• 2.2.4 計(jì)算方法驗(yàn)證26-27
• 2.3 一般塌陷土洞的臨界穩(wěn)定坡角27-28
• 2.4 塌陷土洞的安全距離計(jì)算28-29
• 2.5 小結(jié)29-31
• 第3章 塌陷區(qū)水平加筋體處治方法荷載特性研究31-42
• 3.1 巖溶塌陷的塌陷機(jī)理31-33
• 3.1.1 形成條件31
• 3.1.2 塌陷過程31-32
• 3.1.3 致塌模式32-33
• 3.2 塌陷地基的水平加筋處治方法33-34
• 3.3 塌陷后水平加筋體荷載分布可能模式34-37
• 3.3.1 均布荷載分布模式34-36
• 3.3.2 非均布荷載分布模式36-37
• 3.4 塌陷區(qū)水平加筋體荷載分布模式37-41
• 3.4.1 荷載下水平加筋體變形微分方程37-39
• 3.4.2 不同荷載分布模式下加筋體變形解答39-40
• 3.4.3 水平加筋體荷載分布模式40-41
• 3.5 小結(jié)41-42
• 第4章 水平加筋體變形特性活門實(shí)驗(yàn)研究42-52
• 4.1 概述42
• 4.2 水平加筋處治塌陷地基活門實(shí)驗(yàn)方案42-45
• 4.2.1 方案設(shè)計(jì)42-43
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)材料43
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)裝置43-45
• 4.3 試驗(yàn)過程45-46
• 4.4 試驗(yàn)結(jié)果分析和討論46-50
• 4.4.1 土洞塌陷沉降與填土高度的變化關(guān)系47-48
• 4.4.2 土洞塌陷對(duì)加筋體單向應(yīng)變分布的影響分析48-49
• 4.4.3 土拱效應(yīng)對(duì)加筋體承受上覆荷載的影響49-50
• 4.5 小結(jié)50-52
• 第5章 塌陷區(qū)水平加筋體變形機(jī)理數(shù)值模擬研究52-67
• 5.1 概述52
• 5.2 塌陷區(qū)水平加筋處治方法數(shù)值分析模型52-58
• 5.2.1 三維數(shù)值計(jì)算基本理論52-55
• 5.2.2 數(shù)值模型55-58
• 5.3 數(shù)值模擬方法校核58-60
• 5.4 荷載模式分析60-61
• 5.5 水平加筋體變形機(jī)理分析61-66
• 5.5.1 填土高度對(duì)土洞塌陷影響分析61-63
• 5.5.2 土洞跨徑對(duì)土洞塌陷的影響分析63-64
• 5.5.3 加筋體彈性模量對(duì)土洞塌陷的影響分析64-65
• 5.5.4 土體內(nèi)摩擦角對(duì)土洞塌陷的影響分析65-66
• 5.6 小結(jié)66-67
• 結(jié)論與展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-74
• 附錄A（攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文）74

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 金曉文;陳植華;曾斌;張文慧;史婷婷;;巖溶塌陷機(jī)理定量研究的初步思考[J];中國(guó)巖溶;2013年04期

2 王濱;李治廣;董昕;陳立;;巖溶塌陷的致塌力學(xué)模型研究——以泰安市東羊婁巖溶塌陷為例[J];自然災(zāi)害學(xué)報(bào);2011年04期

3 徐湖林;姜明才;劉亞玲;邵國(guó)良;;淺析巖溶塌陷對(duì)公路的危害及其防治[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2010年08期

4 王非;繆林昌;;落水洞上覆路堤土工加筋設(shè)計(jì)新方法[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年06期

5 李前銀;;再論巖溶塌陷的形成機(jī)制[J];中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào);2009年03期

6 朱斌;陳若曦;陳云敏;高登;;抗溝渠型空洞水平加筋體的作用機(jī)理及設(shè)計(jì)方法[J];中國(guó)公路學(xué)報(bào);2009年01期

7 張麗芬;曾夏生;姚運(yùn)生;廖武林;;我國(guó)巖溶塌陷研究綜述[J];中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào);2007年03期

8 李彬峰;路基巖溶塌陷注漿整治施工工藝探討[J];西部探礦工程;2003年04期

9 趙明華,楊明輝,曹文貴,蔣德松;連續(xù)配筋混凝土板在巖溶及采空區(qū)公路建設(shè)中的應(yīng)用[J];中南公路工程;2003年01期

10 趙媛;強(qiáng)夯處理軟弱地基在高填土涵洞設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];山西建筑;2003年05期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 應(yīng)文璽;貴州織金某場(chǎng)地巖溶塌陷危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)及穩(wěn)定性分析[D];西南石油大學(xué);2012年

2 蔣俊;巖溶及采空區(qū)塌陷的地質(zhì)災(zāi)害研究[D];中南大學(xué);2008年

3 徐晟;棗莊市巖溶塌陷特征及其構(gòu)造場(chǎng)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）;2007年

，

本文編號(hào)：1128524