【摘要】：中國于1988年建成首條高速公路并通車,2017年末中國已有13.6萬公里的總里程,中國社會經(jīng)濟飛速發(fā)展將持續(xù)加大公路建設和改擴建注資,中國的高速公路總里程計劃于2020年到達20萬公里。近二十年來高速公路的成長與建設,高速公路逐漸連線形成7918網(wǎng),范圍廣、效率快、成果突出、舒適可見。隨著中國近遠期的計劃,必將著重建設發(fā)展高速公路,而緊接著碰到的種種病害愈來愈突顯,例如彼此干擾的改擴建作業(yè)與通車、較低的行車安全、大量的管理養(yǎng)護工作量等問題。可見,高速公路的病害養(yǎng)護工作愈來愈突顯重要。增加高速公路管養(yǎng)單位的管養(yǎng)能力和決策能力,最大限度的開發(fā)道路的經(jīng)濟社會效益,在高速公路修建及營業(yè)期,已經(jīng)成為是公路修建和養(yǎng)護工作的當務之急。本論文在路基邊坡工程養(yǎng)護現(xiàn)狀和面臨的問題和挑戰(zhàn)分析的基礎上,開展了針對路基邊坡典型病害的預防性養(yǎng)護方法研究。通過主要分析典型路基邊坡病害的類型、原因以及養(yǎng)護方法可行性,確定了本次研究對象為路基邊坡病害中的滑坡病害。通過研究路基邊坡的病害預測、典型病害中的滑坡病害的預防性養(yǎng)護方法、實施養(yǎng)護的最佳時機三方面的研究,初步建立了路基邊坡典型病害的預防性養(yǎng)護體系。本論文主要內(nèi)容為以下幾部分:(1)經(jīng)過長時間的資料收集、閱讀與整理,最終歸納總結出6種典型的路基邊坡坡體結構,即似眼球狀坡體結構、塊狀坡體結構、基座式坡體結構、層狀坡體結構、類均質(zhì)體坡體結構及松散破碎體坡體結構。(2)查閱國內(nèi)外相關研究成果,在沒有統(tǒng)一標準的情況下,總結出5類典型的邊坡病害:落石、崩塌、錯落、滑坡和傾倒。又根據(jù)病害產(chǎn)生并發(fā)展的時間長短分為新邊坡病害與邊坡老病害復蘇,又按邊坡病害產(chǎn)生的范圍分成山體病害、坡體病害、邊坡病害和坡面病害四類。(3)著重研究討論了幾個重要內(nèi)在及外在因素對邊坡的影響,包括坡體結構屬于內(nèi)在因素并起控制作用,外在需要考慮工程開挖和水的重要影響,闡述了邊坡病害的影響因素。(4)在前人研究的成果上,通過極限平衡法中的滑面確定方法和數(shù)值計算中的安全系數(shù)的定義方法,能夠預測得到邊坡潛在的可能產(chǎn)生病害位置以及作為量化依據(jù)的安全系數(shù),通過分析邊坡在損傷演化過程中受到的應力場,還可以判斷滑面點安全系數(shù)的衰減過程,從而為預防性養(yǎng)護提供依據(jù)。(5)通過對前文結論的分析與比對,選取典型路基病害中的滑坡病害為研究對象,利用ABAQUS有限元分析軟件,以工程實例為背景,對抗滑樁進行受力變形的數(shù)值模擬,提出4種滑坡的預防性養(yǎng)護方法。(6)結合經(jīng)濟分析原則和病害預測得出的病害發(fā)展過程,在病害不會進一步加劇的前提下,選取適宜的費用類型,給出了相應的費用計算模型,得出了具有實用價值的預防性養(yǎng)護費用計算框架,最終結合滑面點安全度的變化得出最佳的養(yǎng)護時機。
【圖文】：

國內(nèi)外對于預防性養(yǎng)護的研究與實施大部分還只運用于路面，而繼路面養(yǎng)護工作中取得良好效果之后，路基方面的預防性養(yǎng)護也開始著手研究。1.3 本文研究內(nèi)容的必要性以及技術路線過往的養(yǎng)護經(jīng)驗都是“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”，但是到目前我們會看這是一種不健全的養(yǎng)護思想，，科學的預防性養(yǎng)護必須改變這樣的觀點，“防患于未然”不但能夠從根本上提高養(yǎng)護的效益，還能從經(jīng)濟上節(jié)約開支，事實證明，真正的預防性養(yǎng)護比普通養(yǎng)護帶來更能延長養(yǎng)護對象的壽命。目前路面預防性養(yǎng)護技術在國內(nèi)外都已經(jīng)得到廣泛的運用與研究，路基的預防性養(yǎng)護技術卻還處于理論研究的階段， 并且沒有實質(zhì)性的突破與發(fā)展。 所以本文將進一步討論與研究路基典型病害的預防性養(yǎng)護方法，并以典型病害中的滑坡病害為研究對象，建立出一套可行的路基高邊坡病害的預防性養(yǎng)護體系。本課題的研究成果不但能帶來養(yǎng)護成本的節(jié)約，還能使養(yǎng)護效果更加顯著、高邊坡長期保持穩(wěn)定、行車行人及施工更加安全。 綜上所述，本課題的研究是必要的。

圖 2-1 都江堰至汶川某落石路段崩塌：通常只處于懸崖或陡坡路段的邊坡坡體，受到重力或無征兆的脫離邊坡表面向下自由落體或高速下墜，最后在坡腳根據(jù)邊坡巖土性質(zhì)不同分為巖崩和土崩。脫離邊坡的巖土體不部結構，并且整個下落過程不存在有規(guī)律的滑動面。錯落：指一定規(guī)模的巖土體在重力作用下沿特定的曲面產(chǎn)生的下錯滑移，錯落多發(fā)生在坡面較陡（坡度＞35°）的邊坡部有水的條件下也可發(fā)育[17]�；拢哼@類病害屬于最常見的邊坡病害，邊坡表面的巖體收，順著邊坡坡面（通常為邊坡軟弱面，也稱為滑面）整體向下害。當邊坡具有明顯的天然軟弱面，受到水的影響（雨水沖刷或滑坡。經(jīng)過滑坡后的邊坡巖土體依然會具有完整的巖性結構。，通常會有一個長期的潛伏發(fā)育過程，這種病害是比較容易預裂、局部移位之類的現(xiàn)象時，需要注意后期的滑坡隱患。如圖
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U418.5

【參考文獻】

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1 陳紅亮;許多紅;張楠楠;;公路路基病害預防及養(yǎng)護維修對策分析[J];黑龍江科技信息;2012年03期

2 劉菲;胡坤鵬;;山區(qū)公路路基病害與防治[J];科技致富向?qū)?2011年17期

3 何葉;蔡穎;;填方路基病害成因機制及防治措施[J];黑龍江科技信息;2010年34期

4 祁生春;;山區(qū)公路路基病害及防治[J];青�？萍�;2010年04期

5 朱宏偉;項琴;唐樹名;;路面預防性養(yǎng)護的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];中外公路;2008年06期

6 石賓;;幾種路基病害的預防與治理[J];中國新技術新產(chǎn)品;2008年10期

7 張煥玉;;遼寧省瀝青路面病害分析及養(yǎng)護對策研究[J];北方交通;2008年04期

8 張遠君;紀平鑫;;乳化瀝青在道路建設與維護中的應用[J];工程機械與維修;2007年02期

9 曹志遠;張起森;;路面性能與壽命周期費用分析[J];中外公路;2006年06期

10 李培榮;李高峰;;乳化瀝青稀漿封層技術應用[J];科學之友(學術版);2006年12期

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1 楊濤;工程高邊坡病害空間預測理論及其應用[D];西南交通大學;2006年

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1 張國梁;預防性養(yǎng)護最佳時機的確定方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

本文編號：2626323