高速公路岩溶路基稳定性评价及其处治对策

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:kefamz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伴随经济平稳快速增长,我国基础建设的需求不断提高,高速公路、铁路网不断扩大密集,交通线性工程将不可避免的穿越不良工程地质条件区域,同时对线路工程施工运营过程中安全稳定性的要求逐步增高。我国是世界上岩溶发育最为广泛的国家之一,岩溶分布广、面积大、类型多。在岩溶区修建高速公路,其路基主要受力范围内,由于附加荷载以及振动的作用,可能导致空洞坍塌,引起其上的路基及其附属构造物发生塌陷、下沉或开裂,将对高速公路产生极为不利的影响。岩溶塌陷作为不良地质条件之一,其形成机理、破坏形式、探测方法、评价方法、处理措施等方面均受到国内外学者的高度重视。其中岩溶路基稳定性评价是目前国内外线路工程建设的技术难题之一,对这一关键问题的理论和实践方面的研究有十分重要的意义。   本文选题乐广高速公路坪石至樟市段岩溶专题项目,总结现有评价方法,对岩溶路基的稳定性做出综合评价,并采取相应的处治措施,对该项目工程的施工设计有一定的指导作用,同时对类似工程起到一定的借鉴作用。主要工作内容如下:   (1)调查研究区的工程地质、水文地质条件,并统计高速公路沿线岩溶发育情况和分布规律;   (2)针对乐广高速公路岩溶专题项目,选用合理的岩溶路基稳定性评价方法;   (3)采用定性评价方法、结构力学近似评价方法和有限元数值模拟评价方法分别对乐广高速A1标段岩溶路基行定稳进性评价。   (4)结合稳定性评价结果和岩溶路基处置原则,制定乐广高速A1标段失稳路基的处置方案;   (5)溶洞处置效果评价。   针对以上主要研究内容,本文主要通过室外调查和室内研究相互结合,理论研究和实际应用相互促进的方法。即在野外地质调查的基础上,掌握岩溶区工程地质条件和岩溶发育情况;通过查阅大量文献,综述现有的岩溶路基稳定性评价方法;简化结构力学抗弯、抗剪模型,近似计算溶洞顶板最小安全厚度和最大跨度;简化地质模型,建立三维有限元计算模型。得到如下结论:   (1)乐广高速公路A1合同段沿线的碳酸盐岩以灰岩为主,为岩溶发育提供丰富的物质基础,且主要发育裸露型岩溶、覆盖型岩溶以及埋藏型岩溶,以覆盖型岩溶为主。岩体表面溶蚀强烈,起伏差很大,对路基稳定不利。   (2)综合分析溶洞顶板厚度、跨度及形态,岩层产状、节理裂隙状况,岩石物理力学指标以及受载情况,评价T9标段的岩溶路基顶板稳定性较差。   (3)通过结构力学近似计算评价方法,得到岩溶极发育K84+960~K87+380段溶洞的最小顶板厚度和稳定性评价查询表3-3。   (4)采用FLAC3D有限元数值模拟方法评价溶洞K87+090,顶板上方塑性变形区基本贯通且路面沉降变形较大,严重影响岩溶路基稳定性。   (5)针对稳定性评价结果,制定岩溶极发育路基段(K84+960~K87+380)针对性处治措施表4-1。设计尺寸为23.2m×28.2m×1.2m的盖板跨越溶洞K87+090,并对两个方向截面进行配筋计算。   (6)通过盖板处治的岩溶路基,再进行数值模拟分析得到溶洞顶板上面塑性区明显减少,路基变形量和沉降值均有所降低,岩溶路基稳定性有大幅提高,处治效果明显。
其他文献
碎石桩复合地基作为复合地基的一种主要形式,在土木工程建设中应用广泛。由于其可以应用于多种工程地质条件下,处理分析就存在着多样性,复杂性,易变性。数值模拟在最近几年普及应
学位
本文围绕隧洞掘进作业面的时空效应这一工程课题,采用边界单元法进行了较全面和系统的理论计算和数值分析,为工程设计提供了必要的理论依据。主要内容有:一、提出了Kelvin基本解
学位
本文在阴极厚度一致时,研究了不同阳极厚度对填料型微生物燃料电池内阻、功率密度和库仑效率的影响,从而得出最佳产电下的阳极厚度;同时在好氧型微生物燃料电池阴极中实现同时硝
索穹顶结构是由索、杆、摸组成的张拉整体结构,是一种新颖、高效的预应力钢结构体系,它具有良好的整体稳定性与抗震性能,充分利用材料强度,降低了钢材使用量,符合人们对现代
陶粒混凝土具有重量轻,保温隔热性能好,并且具有良好的抗震性能等诸多优点,在大力推进绿色建筑与节能环保的今天得到了越来越广泛的应用,不论是建筑结构还是市政桥梁都有很多轻骨
钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete,简称SFRC)是在普通混凝土中掺入乱向随机分布的不连续的短钢纤维所形成的一种新型多相非均质复合材料。通过这些分散的钢纤维,
学位
选煤厂生产厂房是选煤生产的主要场所,厂房结构体系的安全不容忽视。据笔者现场考查,某矿选煤厂生产厂房的结构体系存在着很大的安全隐患,很多主次梁在其上部振动筛多年的运
涌浪是伴随库岸滑坡而产生的一种次生灾害,滑坡高速入水激起巨大的涌浪,严重威胁库区水力工程、航行船只及沿岸居民的生命财产安全,往往带来比滑坡灾害本身更大的灾难。涌浪研究的关键是预测涌浪高度,分析其传播规律,进而才能评价涌浪对承灾体的危害。影响库岸滑坡涌浪的因素十分复杂,目前国内外对于涌浪高度的计算、传播规律分析已有初步研究,大部分计算方法都基于一定的假设条件,大大简化了涌浪的影响因素,计算模型过于理
钢-竹组合结构是一种通过建筑结构胶将改性竹材和冷弯薄壁型钢复合成特定形式的高效节能的新型建筑结构体系。组合结构中两种材料的复合,既克服了冷弯薄壁型钢易失稳的缺点,也
在深水钻井作业中,采用喷射法下入表层套管,可以有效的克服海底浅层作业的一系列难点,具有无需固井,易找到井口,大大缩短作业时间,减少井下事故的优点。因此对喷射法下表层套