高速公路高填路堤边坡稳定机理研究

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1、河南工业大学硕士学位论文高速公路高填路堤边坡稳定机理研究姓名：李风增申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：饶为国;肖昭然20070501摘要高速公路做为一种线状构筑物，具有路线长、涉及面广的特点。修建在膨胀土地区的高速公路，存在有很多高填方路段，其路基及路面共同承担着行车荷载的作用。由于其路堤自重相对较小，在潮湿季节不足以抵消向上的膨胀力，在干燥季节又承受着下卧膨胀土因失水收缩而带来的影响，易使膨胀土路堤表面出现裂缝，裂缝的出现使得大气降水“有孔可入”，加剧了裂缝的进一步展开。本文依托郑州至少林寺高速公路实际工程，以郑少高

2、速公路SK42～SK44高填方路堤膨胀土边坡为主要对象，在现场调查及室内试验基础上，进行了膨胀土边坡的稳定计算、膨胀土工程特性对路堤边坡稳定机理的研究、高填方膨胀土路堤的变形破坏模式分析、敏感性因素对边坡稳定的影响机理研究、膨胀土边坡的FLAc／SLOPE和FLAC”数值模拟分析。论文采用基于极限平衡理论分析的Mohr-Coulomb模型，用FLAC程序模拟路堤在不同工况下边坡的稳定性，具体分析高填方膨胀土边坡稳定机理，主要得出以下结论：①边坡最危险滑动面产生滑移的最低点较多地出现在第二级或第三级台阶坡脚，模拟出来的开裂面位置

3、与现场情况基本吻合；②路堤在填筑施工期间曾遭遇雨水浸透，膨胀土的胀缩机理在路面出现大量纵向裂缝情况下，起着“推波助澜”的作用，经观察发现，裂缝有进一步发展的趋势；③考虑了诸多因素下的不同工况，模拟出了在车辆超载、路堤开裂、路面不均匀沉降及膨胀土发生胀缩等情况下，边坡稳定系数的变化，从而可以表明各种因素对边坡的失稳破坏产生不同程度上的影响。最后，简要叙述了所能采取的诸如预应力锚索框架梁加固、预应力锚索框架梁和抗滑桩联合加固、抗滑桩加固等边坡稳定治理措施，同时指出郑少高速公路采用预应力锚索框架梁联合加固的方法来进行边坡稳定治理是适

4、宜的。关键词：膨胀土，高填路堤，边坡稳定，FLAC，膨胀力ABSTRACTF∞ewayisonekindoflinearbmldingwithfeatureofstretchinglengthilyandinvolvingvariously．Inexpansivesoilarea,existingplentyofhighembankment，boththeexpansivesoilsubgradeandthepavementbeartogethervehicleloadonthem．Becausetheembankmentha

5、scorrespondinglylowerself-heaviness，cannotbalancetheup—swellingindampse{Lgous，andbeartheshrinkingofexpansivesoilunderitindryseasons，whichcausetheexpansiveembankmentsurfacetocrack．Rainwaterpenetratestheerackings，andwidensthem．Thispaperdependedonthepracticalsubjecttha

6、tfromZhengzhoutotheShaolinTemplefreeway,studiedthehighexpansiveembankmentslopesoftheZheng-ShaofreewayfromSK42toSK44船mostlyobject．Onthebasisoffieldinvestigationandlaboratorytest,carriedonstudyofexpansivesoilslopestability，theprojectcharacteristicoftheexpansivesoilhow

7、tostudyonmechanismofslopestability，deformationdestroymodeofhighfillexpansivesoilembankment，influencemechanismstudyonsensitivityfactorforslopestability,usingtheFLAC／SLOPEsoftwareandtheFLAC2Dtosimulateandanalyzetheexpansiveslope．ThepaperusedtheMol小Colll咖bmodeltoanalyz

8、etheexpansiveslopestabilitywithFLAC。mostlyelicitedfollowingconclusion：First,themostdangerousslopeslidingsurfacemoreappearsinthesecondlevel