路堑高边坡开挖变形理论及控制措施研究

路堑高边坡开挖变形理论及控制措施研究

宋从军[1]2004年在《路堑高边坡开挖变形理论及控制措施研究》文中研究指明本文以京珠高速公路粤境北段(小塘至甘塘段)路堑高边坡工程为依托,从坡体结构入手,提出了建立坡体结构的方法,并通过对依托工程中大量路堑高边坡的地质情况和坡体结构调查和总结,从中选择了具有代表意义的4类(厚层砂岩节理倾向临空面、煤系地层断层破碎带、红土地层顺坡坡体及残坡积层)路堑高边坡作为研究对象,建立了相应的坡体结构模型,并以此为基础进行了路堑高边坡开挖变形理论及控制措施研究,通过理论研究、数值分析、地质力学模型试验和对现场测试结果的分析,取得了如下主要结论和成果: 1、通过对京珠高速公路粤境北段144处路堑高边坡的大量地质调查,在此基础上总结出各坡体的主要地质特征和影响开挖失稳的主要控制因素,并进行了分类研究。提出了坡体结构的概念,给出了建立坡体结构的方法,以及按坡体结构建立坡体地质力学模型进行开挖稳定性的分析方法。在此基础上提出了考虑坡体结构和开挖施工工艺的稳定性分析方法,为地质条件复杂多变的山区高速公路建设提供了高边坡稳定性分析的一种新方法和正确的研究思路。 2、从分析坡体开挖卸荷作用产生的应力场与位移场出发,给出了坡体的开挖影响范围,指出在坡体开挖影响范围内,不同的稳定系数对应不同的松动区;搜索一定稳定系数下开挖坡体潜在滑面,实际上是判断该稳定系数下坡体开挖松动区。提出了均质边坡开挖松动区可以用弹性理论中的楔形体理论进行分析,应用平面应变问题基本理论解析了坡体分步开挖过程中的松动区范围,给出了分析步骤,并进行了算例分析。 3、研究了确定路堑高边坡开挖松动区范围的数值分析方法,通过工程实例阐述采用应力分析法和位移分析法搜索确定开挖松动区范围的过程,并给出所选4类坡体结构代表性工点的数值分析结果。 4、通过地质力学模型试验研究了K98工点路堑高边坡开挖松动区范围,经比较,由试验结果得出的开挖坡体的变形规律与相应的理论和数值分析结果基本吻合,从而验证了采用本文方法确定路堑高边坡开挖松动区范围的理论和数值方法具有合理性和实用性。 5、总结出控制开挖变形的综合施工技术(包括制定合理的施工方案和施工原则、施工方法的优化、信息施工技术、预加固工程技术等),并列举了信息施工技术成功应用在依托工程中的实例。 6、整理分析了现场试验工点中多个路堑高边坡开挖施工现场测试获取的大第n页西南交通大学博士研究生学位论文量实测数据,包括锚索受力、桩身主筋应力、桩背应力、深孔测斜和位移观测等现场测试数据。分析结果表明,现场测试作为信息施工技术的重要组成部分,不仅能及时评价边坡的稳定性,对加固效果进行验证,还能将测试所取得的成果及时反馈给设计和施工,以便修改完善设计和及时指导施工。 7、提出了确定抗滑桩的合理间距的计算方法。该方法从抛物线形土拱效应分析出发,综合考虑土拱强度条件(包括土拱跨中及拱脚处截面的强度条件)和桩间静力平衡条件。该方法已应用于依托工程具体工点的实例,可以较好地考虑若干最不利状况的组合,计算结果与工程实际情况比较符合。 8、提出了预应力锚索地梁(包括单片型和框架型)的内力分析方法,指出地梁内力应该区分锚索张拉阶段与锚索工作阶段分别进行计算,取二者的最不利组合作为地梁设计的依据,并通过工程实例较详细地说明了单片型和框架型地梁的计算过程。 在张拉阶段,对于单片型地梁,可采用温克尔假定计算破碎软弱岩体上的地梁内力,可按弹性半无限体地基计算有较好弹性性质地层.的地梁内力;对于框架型地梁,计算时宜拆成单片梁的形式分别计算,可按温克尔地基模型计算各单片梁的内力。 在工作阶段,单片型和框架型地梁均可按照受分布力作用下倒置于坡面上的连续梁来计算地梁内力。 9、分析了路堑高边坡中最下一级坡通常采用的悬臂式抗滑桩结构的一些弊端,提出可在桩前适当地保留部分岩土体而形成埋入式抗滑桩结构,以改善桩身受力状况。对比分析了埋入式抗滑桩与悬臂式抗滑桩的优缺点,阐明埋入式抗滑桩应用的经济合理性,并以工程实例进行具体比较和说明。 本文的主要研究成果在京珠高速公路粤境北段路堑高边坡工程中得到了充分的应用,及时地指导了设计和施工,确保众多路堑高边坡的安全稳定,取得了良好的效果,不仅具有较新的理论意义,而且还具有很好的社会经济效益。关键词:路堑高边坡;松动区;加固支挡结构;信息施工技术;抗滑桩;地梁

莫进丰[2]2010年在《开挖边坡变形稳定性分析与稳定性控制研究》文中提出当前,山区交通建设过程中路堑边坡失稳破坏尤为突显,已成为威胁施工安全,制约工程进度,影响安全运营的关键技术问题。对于边坡稳定分析及支护设计,目前常使用的分析方法以基于强度理论的极限平衡法为主,其假设边坡由应力控制可忽略岩土材料变形性的影响。而变形稳定性分析方法是基于变形理论为基础,采用数值分析方法对边坡工程进行全过程模拟,主要考虑材料的应力-应变性质,分析时可以实时反映坡体及支护结构的应力及应变情况。本文以变形理论为基础,以郴资桂大道改造工程K7+260-K7+580右侧路堑边坡设计和实时防护措施为研究对象,开展了相关的研究。本文分析和总结了国内外路堑边坡稳定性分析方法及各种防护方法相关成果;对开挖边坡变形破坏的内在机制进行了分析,总结了路堑边坡的基本破坏模式;并归纳出一套基于变形理论开挖边坡稳定性评价及治理设计的技术方法;通过对研究对象K7段路堑边坡开挖支护工程的研究,对比分析了基于强度理论的极限平衡法和基于变形理论的数值分析全过程模拟方法在该工程的应用,得出适用于路堑边坡的边坡稳定性分析及控制的计算方法。该工程实际成功验证了研究成果,取得了良好的效果。

林俊勇, 汪益敏, 王兆阳[3]2017年在《高速公路路堑高边坡施工安全风险控制研究》文中研究指明为避免边坡施工过程中发生失稳破坏,以广东省仁化至博罗高速公路K443+260~K443+585路堑边坡为研究对象,通过现场调查和资料收集,分析造成边坡局部滑塌的原因。运用有限元强度折减法,研究边坡进一步施工的安全稳定性和变形规律,为控制边坡安全风险提供依据。研究表明:边坡岩体裂隙发育,遇水软化,强度低是造成边坡局部滑塌的主要原因;边坡开挖过程中如果不及时支护,边坡的安全系数将下降约10%,不利于边坡的稳定。当遵循开挖一级支护一级原则时,边坡安全性可得到保证;高速公路路堑高边坡施工时采取合理安排施工工序、做好防排水措施、加强施工监控等安全风险控制措施十分必要。

沈永芳[4]2018年在《高速公路路堑高边坡施工安全风险控制研究》文中研究表明高速公路路堑高边坡地质条件较为复杂,致使施工安全风险因素增加,为了确保边坡施工质量,施工团队需要对其中的安全风险进行进一步分析,并采取相应的风险控制措施。为此,从高速公路路堑高边坡施工安全风险分析模型出发,进一步总结了边坡施工安全风险的控制措施,旨在为高速公路施工提供相关意见。

乔兴月[5]2015年在《路堑高边坡开挖防控措施分析》文中认为针对中西部地区,进行道路建设时容易遇到路堑高边坡工程,在分析路堑高边坡开挖变形规律的基础上,介绍开挖变形防控施工技术,提出有效的控制措施,希望能给相关工程提供参考。

霍冬雨[6]2017年在《高速公路边坡工程施工安全风险评估方法的改进与应用》文中研究说明近年来,边坡施工安全事故频发,如何对其安全风险进行定量、科学地评估成为国内外学者日益关注的研究重点。本文主要对高速公路建设过程中边坡施工阶段存在的施工安全风险评估问题进行研究和探讨,根据边坡工程施工及其潜在的灾害后果特点,针对交通部现行《高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评估指南(试行)》评估方法的不足之处尝试新的改进研究思路。得到以下主要研究结论:(1)本文参考了大量国内外研究经验,总结并阐述了边坡工程建设理论、安全风险理论、风险评估理论等,明确了边坡工程施工安全风险的主要特征类型及其可能引发的事故后果,构建了事故发生可能性与事故后果严重程度相组合的边坡工程施工安全风险评估体系。(2)依托海西高速公路网屏古高速公路沿线95个路堑高边坡工程和漳龙高速公路改扩建工程63个路堑高边坡工程,通过交通部现行“指南方法”的实践应用,总结出在评估过程和评估结论中存在的一些问题和难点。(3)针对“指南方法”存在的问题进行针对性改进研究,将边坡工程建设施工过程中存在的安全风险分为两大类:边坡失稳风险、生产事故风险,并通过边坡场地安全指数pe、边坡设计安全指数ps和边坡施工安全指数pc构建风险事故发生的可能性指标体系,运用层次分析法构建评估模型确定风险事故发生的可能性大小;将边坡工程施工安全风险事故损失后果严重程度分为边坡失稳事故后果严重程度、生产事故后果严重程度两方面,通过勘察设计资料及现场情况等确定边坡工程施工安全风险的事故后果严重程度。最后通过风险矩阵将事故可能性与后果严重程度组合得出边坡工程施工安全风险。(4)基于“改进方法”构建边坡施工安全风险评估系统,以漳州天宝至龙岩蛟洋高速公路改扩建工程A7合同段ZK154+876~ZK155+204左侧边坡作为典型工点开展两种方法的实践应用,对比分析“改进方法”在评估过程和评估结论两方面的进步和优势之处,可见“改进方法”具有明确的学术意义和实用价值。

李炼[7]2017年在《公路路堑高边坡施工安全风险评估》文中提出随着我国社会的快速进步和经济的蓬勃发展,交通基础设施建设步伐日益加快。在西部山区公路建设发展的过程中,由于其地理环境十分特殊,因此存在很多路堑高边坡。在对这些形式的高边坡进行相应施工的时候,其中必然存在一定的风险问题,这些风险问题会影响公路在建设中的一些效果。因此需要人们通过努力去完善关于公路路堑高边坡的风险评估理论和指标体系。根据前人的研究成果,结合我国实际情况,本论文将针对公路路堑高边坡的施工安全风险,尝试通过从多种因素的角度,对路堑高边坡施工阶段的安全风险进行评价,并且还将分析公路的路堑高边坡施工阶段所存在的风险因素,并针对不同形式不同情况的公路路堑,采取不同的评价指标。任何一种方法都不是万能的,因此当今边坡施工阶段的安全风险评估理论的其中一种发展趋势就是取长补短,把两种或者多种方法融合起来进行应用。首先,作者认为应该先识别出影响边坡稳定性的风险因素,其次还需找出应重点控制的风险因素。风险因素主要来源于建设的规模、地质的条件、诱发的因素、施工的环境和资料的完整性这些方面。然后利用专家调查评估法以及指标体系法来评估路堑高边坡工程施工安全风险。专家调查评估法,主要是依靠一些专家对路堑高边坡的专业知识和经验,通过在现场进行调查的基础上,根据所在项目建设的规模、工程的特点、施工的环境等方面的情况来对高边坡作出相应评估以及预测的一种办法。指标体系法,是根据建设的规模、地质的条件、诱发的因素、施工的环境、资料的完整性将指标分为五个主要反映路堑高边坡风险的大类。在指标分类的基础上,提出评估指标。同时,针对周边的施工作业这一活动,特别是打桩和爆破。需要针对特定的施工现场,判断这两个因素是否对公路路堑高边坡施工安全产生影响。如果产生了影响,需要在当前的指标体系中增加打桩和爆破两个指标。最后,对广州市某公路路堑高边坡的施工安全风险进行评估。通过对评估方法、评估指标等方面的探讨,将进一步完善公路路堑高边坡施工安全风险的评估理论和指标体系,使得风险评估的结论更加可靠。

泮俊[8]2016年在《山区公路高边坡危险性分级及动态设计研究》文中研究表明我国公路建设方兴未艾,在山区公路的修建过程中,常常会遇到路堑高边坡,它的稳定性直接影响到公路工程的安全建设和运营,而一旦它发生事故,或造成经济社会影响,或威胁生命财产安全,可谓后果不堪设想。而对于山区公路高边坡,它的危险性如何、是否需要加固、采用何种加固手段及其加固效果如何,是工程建设人员急于求知和研究人员不断探索的问题。影响边坡安全性的因素众多,相互之间的作用关系复杂;而给出一个具有说服力的评判标准,则是这一问题的直接目标。本文利用层次分析法的相关思想,求得各影响因素的权重,并结合作者多年来的工作经验,给出了4类16个高边坡工程风险因子的评价指标,以及风险等级划分标准,使这一问题得到定量的解答。该发现可直接服务于工程建设,克服了当前“一刀切”做法的弊端,并能充分利用企业已有的相关工程地质信息。关于高边坡的动态设计,本文依托双永高速公路ZK227+600~+770段左侧路堑边坡,参考有关报告和规范拟定处治方案,以实际的工程措施论证了动态设计技术方法的合理性;同时,对于该段边坡,借助GEO-SLOPE极限平衡软件,以数值模拟的方式完成了边坡的处治方案设计。以上两项研究,分别从边坡的动态设计和信息化施工的角度,对公路高边坡进行了研究,其研究思路和方法论对于高边坡的设计施工具有很好的借鉴意义。

秦小林[9]2004年在《京珠高速公路粤境北段路堑高边坡病害预防及防治措施研究》文中进行了进一步梳理京珠高速公路粤境北段地形地质条件十分复杂,被世界银行专家称为“中国最具挑战性的公路项目”。文章介绍了针对此项目开展的路堑高边坡失稳防治研究情况,着重介绍了该项研究的技术路线,以及为预防路堑高边坡失稳开展的系列研究。即:①路堑高边坡工程地质条件;②堑坡稳定性;③路堑高边坡设计方案:④路堑高边坡施工工艺;⑤动态监测;⑥动态设计。研究与设计、施工密切配合,及时将研究成果应用到工程实践中,取得很好的效果。

张健[10]2018年在《高速公路路堑高陡边坡施工安全质量管理》文中进行了进一步梳理高速公路具有质量要求高、工程跨度大的特点,在山区修建高速公路,不可避免会产生路堑高陡边坡。由于路堑高陡边坡的地质条件复杂,加上现场施工的安全质量管理不到位,容易导致变形失稳事故。施工单位必须将工程质量和施工安全摆在首要位置,通过掌握高速公路边坡病害的常见形式,在施工过程中采取针对性的安全质量管理措施,切实提高高速公路的使用效果。

参考文献:

[1]. 路堑高边坡开挖变形理论及控制措施研究[D]. 宋从军. 西南交通大学. 2004

[2]. 开挖边坡变形稳定性分析与稳定性控制研究[D]. 莫进丰. 中南大学. 2010

[3]. 高速公路路堑高边坡施工安全风险控制研究[J]. 林俊勇, 汪益敏, 王兆阳. 中国安全生产科学技术. 2017

[4]. 高速公路路堑高边坡施工安全风险控制研究[J]. 沈永芳. 黑龙江交通科技. 2018

[5]. 路堑高边坡开挖防控措施分析[J]. 乔兴月. 交通世界(建养.机械). 2015

[6]. 高速公路边坡工程施工安全风险评估方法的改进与应用[D]. 霍冬雨. 福州大学. 2017

[7]. 公路路堑高边坡施工安全风险评估[D]. 李炼. 重庆交通大学. 2017

[8]. 山区公路高边坡危险性分级及动态设计研究[D]. 泮俊. 长安大学. 2016

[9]. 京珠高速公路粤境北段路堑高边坡病害预防及防治措施研究[C]. 秦小林. 第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集. 2004

[10]. 高速公路路堑高陡边坡施工安全质量管理[J]. 张健. 科技创新与应用. 2018

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