论文部分内容阅读
近年来,随着我国高速公路的大量建设,由此产生的地质灾害也层出不穷,特别是地质条件复杂的山区修筑高速公路更容易产生边坡灾害。因此,高速公路边坡的稳定性将直接关系到公路沿线地区人民的生命财产安全。边坡稳定性影响因素分析和稳定性计算方法有很多,如何对边坡的稳定性做出评价,如何确定影响边坡稳定的主要因素,以及如何有效的对边坡进行治理是边坡研究中的重要课题。通过阅读大量的国内外文献,本文系统总结了近几年来公路边坡稳定性分析研究所取得的成就,综合边坡知识和参考相关规范,进行了系统的边坡类型的划分,同时对边坡的破坏类型和影响边坡稳定性的因素进行了系统的归纳和总结,并对公路边坡稳定性各种分析方法进行了简要评述。本文对有限元强度折减法的理论体系、力学概念、实际应用等方面进行了研究。有限元强度折减法综合了有限元法、弹塑性分析法和强度折减技术的优点,既能够考虑复杂地貌、地质条件和岩土体的非线性本构关系以及变形对应力的影响,又能够模拟边坡的失稳过程及搜索出滑移面的位置,而且在求解边坡的安全系数时也无需假定滑移面的形状。与传统的方法相比,强度折减有限元分析法具有明显的优势。本文以泰赣高速公路路堑高边坡为工程背景,考虑到边坡岩土体的非线性特性、大气降水改变边坡岩土体力学性能指标对边坡稳定性的影响,采用降低材料强度储备的边坡安全系数有限元强度折减法对边坡失稳过程进行模拟。尽可能客观、真实地模拟路堑高边坡失稳条件和失稳过程,分析路堑高边坡的塑性应变和位移场分布及变化规律,搜寻可能存在的最危险滑动面。将有限元计算分析结果引入极限平衡法中,采用毕肖普条分法分析坡体在不同的饱和状态下的稳定性,揭示了安全系数随着坡体饱和度的增大而急速降低的规律,并对泰赣高速公路边坡整体稳定性作出了评价。最后在定量分析的基础上,结合实际情况提出了高边坡失稳的预防措施合理化建议,为道路运营过程中的养护决策提供参考资料和理论依据。