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地震與庫水作用下高速公路堆積體邊坡穩(wěn)定性研究

發(fā)布時間:2020-04-20 04:19
【摘要】:我國堆積體邊坡分布較廣,在地震與庫水作用下極易失穩(wěn),特別是云南地區(qū)堆積體邊坡地質災害尤其嚴重。本文以云南大理到永勝(大永)高速公路的控制性工程-金雞達旦河大橋為依托,堆積體地層巖性復雜,場地地震活動頻發(fā),且受庫水影響,采用兩段法、極限平衡分析、有限元方法模擬了不同庫水位、地震烈度作用下邊坡的靜動力響應,采用安全系數(shù)與永久位移評價了邊坡穩(wěn)定性,并探討了加固措施效果。主要研究工作體現(xiàn)在以下幾個方面:地形地質結構與庫水地震荷載分析。結合魯?shù)乩畮煨钏昂蟮臍v史數(shù)據(jù),通過經(jīng)過現(xiàn)場地質調查、勘探與無人機航測,識別了工程場地的主要地層,構建了三維場景模型,認為目前庫岸邊坡沒有的大規(guī)�;片F(xiàn)象但存在長期穩(wěn)定性問題;明確了庫區(qū)最高與最低水文,給出了場地地震烈度為Ⅵ度與Ⅷ度時的峰值加速度,為堆積體邊坡穩(wěn)定性研究提供了地質概化模型與庫水地震荷載�;趦啥畏ㄅc極限平衡理論的典型剖面穩(wěn)定性的定性與定量評估。選取了燒香島與公路兩岸邊坡的7個分析剖面,采用兩段法定性分析了岸坡整體穩(wěn)定性及庫岸邊坡潛在塌岸范圍;設計庫水變動與地震烈度的多方案工況,采用極限平衡M-P法定量評估了堆積邊坡穩(wěn)定性,庫水驟降與地震組合工況下兩岸的順橋位右幅剖面易發(fā)生堆積體邊坡失穩(wěn),將其作為靜動力穩(wěn)定性與加固措施效果分析的重點研究對象�;趹B流耦合理論的重點剖面靜動力穩(wěn)定性分析。綜合采用Geostudio軟件中的seep/W、quake/W、sigma/W與slope/W模塊,分析了不同工況下的孔隙水壓力、條塊安全系數(shù)的分布特征,研究了邊坡整體安全系數(shù)隨庫水變動的演化規(guī)律;通過等效線性分析方法研究了邊坡典型監(jiān)測點的加速度與整體變形特征,揭示了地震波傳播的滯后效應與放大效應,分析了低、高水位與Ⅷ度地震組合條件下堆積體邊坡的動力穩(wěn)定性,認為燒香島與公路兩岸順橋位右幅存在失穩(wěn)的風險,需要加固。安全系數(shù)與Newmark永久位移相結合的堆積體邊坡加固措施效果分析。針對兩岸的順橋位右幅剖面,選取直徑為1.8m抗滑樁的工程設計方案,對比分析了加固前后邊坡潛在滑動面的條塊安全安全系數(shù)分布特征,采用平均安全系數(shù)與永久位移為動力穩(wěn)定性評價指標,評價了庫水與地震組合作用下堆積體邊坡加固效果,研究結果顯示抗滑樁方案能有效提高邊坡穩(wěn)定性,滿足規(guī)范要求。
【學位授予單位】:沈陽工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:U416.14

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