道路软岩边坡设计研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ananluo2009
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现有的道路岩质边坡的设计,往往是根据以往的经验,对于不同地质条件的边坡,由经验定出设计坡度。而针对该设计方案下的边坡是否稳定和合理,对于普通的软岩边坡来说,则很少对其进行稳定性评价,因此造成了边坡设计中的不合理。本论文通过室内数值分析及野外软岩边坡的调查,对调查的数据进行统计分析,建立基于软岩边坡样本统计基础之上的软岩边坡设计方法,补充完善现行的设计理论。本文主要完成以下几方面研究工作:1.采用UDEC软件,通过数值分析,分析了不同参数及力学参数下的边坡变形特征,确定了影响软岩边坡坡度设计的主要影响因素。2.通过野外大量的边坡调查,对边坡的几何参数、边坡的岩体结构参数、边坡岩体强度、变形参数及边坡其他参数进行了统计分析,得到当前软岩边坡标准模型。对调查的所有参数进行归一化处理后,统计分析了边坡坡度与各边坡因素之间的关系,确定了各影响因素对坡度设计影响权重。3.进行了大量软岩相关的波速试验研究,拟合获得软岩的单轴抗压强度与波速之间的关系:UCS=0.0154Vp-6.58和UCS=4.9e0.0008Vp;点荷载强度与波速呈带状分布,拟合关系:Vp=1348.7+719.387Is;波速值与回弹强度近似服从线性关系:R=4.97+0.0068Vp;试验结果表明:采用波速来表征单轴抗压强度、回弹强度及点荷载效果较差,但亦可以用于各指标间的初步估算。4.基于数值分析及现场调查结果建立软岩边坡坡度设计公式:α=17.391og(γwEd)-14.58log(H),并对该公式进行了评估,探讨了重新设计后边坡的坡度及稳定性变化特征。5.针对当前的岩体质量评价方法(SMR法)不能对软弱互层状边坡直接进行应用,增加了R1回弹值权值表,并提出了岩体强度差异调整权值项,建立了MSMR法。建立RMR法、SMR法及MSMR法与坡度统计关系,提出了a=50.3ln(RMR)-134、a=39.3ln(SMR)-80及a=31 ln(MRMR)-52,并结合工程实例进行应用,验证了其可行性,对比式5-4分析了二者各自特点及适用范围。6.采用UDEC软件对软弱互层状边坡进行数值分析,选择边坡坡脚位移作为评价指标,研究了岩体强度差异对边坡稳定性的影响规律,建立坡脚位移、坡度及岩体强度差异三者之间的统计关系。7.采用可拓学理论,并结合层次分析法,提出了基于开拓理论与层次分析法的软岩边坡稳定性评价方法。并对评价方法进行验证、对数据库中的所有边坡进行了稳定性回判及对采用式5-4重设后边坡的稳定性进行了评判。8.将野外调查的所有软岩评价边坡进行整理分析,基于VB和SQLServer2000语言编制了软岩边坡数据库管理系统,系统主要包括边坡查询、边坡数据库记录添加和记录删除、边坡数据信息的统计分析、软岩各项指标转换、道路软岩边坡的坡度设计及软岩边坡的稳定性分析六大模块。
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