垂直高大邊坡工程的有限元分析研究.pdf

1、隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)的高速發(fā)展和西部大開(kāi)發(fā)的進(jìn)程，西南地區(qū)大量高等級(jí)公路紛紛上馬，對(duì)于公路邊坡的變形破壞機(jī)制及穩(wěn)定性研究愈顯重要性和緊迫性。邊坡本身就是一個(gè)地質(zhì)體，只有從根本上認(rèn)識(shí)邊坡的工程地質(zhì)條件、變形破壞機(jī)制才能徹底地解決邊坡失穩(wěn)的問(wèn)題，也才能做到預(yù)防和避免高邊坡病害的產(chǎn)生，確保行車安全和公路通暢。所以，準(zhǔn)確的分析高邊坡及其支護(hù)結(jié)構(gòu)在各種工況下的穩(wěn)定性顯得尤其重要。 本文不僅對(duì)邊坡的分類和影響邊坡穩(wěn)定性的因素進(jìn)行歸納和總結(jié)，

2、而且對(duì)邊坡穩(wěn)定性分析的基本理論與方法以及不斷涌現(xiàn)出的新理論新方法進(jìn)行整理、歸納和分類，力圖對(duì)邊坡變形破壞機(jī)制和邊坡穩(wěn)定性分析的理論與方法具有較為全面和深入的認(rèn)識(shí)，為工程實(shí)例的研究確定適合的分析理論和方法。作者選取處于西南地區(qū)的昆明市昆洛路改擴(kuò)建工程K0+420～720段邊坡作為工程實(shí)例，對(duì)該研究區(qū)內(nèi)的自然地理環(huán)境及其邊坡的工程地質(zhì)條件進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)，重點(diǎn)對(duì)K0+420～720段邊坡中30＃、3l＃、32＃支護(hù)樁及其之間的土體進(jìn)行研究，采

3、用在歐美地區(qū)有著廣泛的應(yīng)用并享有盛譽(yù)的PLAXIS軟件系列之一的3D有限元程序PLAXIS-3D-TUNNEL進(jìn)行3D數(shù)值模擬和仿真研究。本文主要運(yùn)用3D有限元程序PLAXIS-3D-TUNNEL模擬了邊坡在自然營(yíng)力狀況下邊坡的變形和穩(wěn)定狀況，對(duì)施工開(kāi)挖過(guò)程中的各種工況下邊坡土體的位移變化、應(yīng)力變化和可能產(chǎn)生的失穩(wěn)破壞形式進(jìn)行了深入的研究，并對(duì)邊坡支護(hù)竣工后土體與支擋結(jié)構(gòu)的變形及其內(nèi)力變化進(jìn)行分析研究；運(yùn)用強(qiáng)度折減法計(jì)算了在各工況下邊坡

4、穩(wěn)定安全系數(shù)，最后，將數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)支擋結(jié)構(gòu)的加固效果和高邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定性做出最終評(píng)價(jià)。 研究成果可以推廣應(yīng)用于昆洛路沿線的高邊坡和滑坡的治理工程，從而從深層次認(rèn)識(shí)高邊坡在施工期間和建成之后的變形規(guī)律和失穩(wěn)破壞模式，為高邊坡工程的設(shè)計(jì)和尋求最佳施工方案提供科學(xué)依據(jù)；從而從整體上把握和認(rèn)識(shí)高邊坡病害，避免高邊坡病害的發(fā)生，確保行車安全和公路通暢；另外，所選工程實(shí)例具有典型的代表性，其研究成果不僅有益于該公路的