山区高等级公路的特点是,穿越地区地质条件复杂,高填深挖形式多见。依托西南具有代表性的川东山区鸡爪沟地形广安至南充高速公路(南广路),本论文主要开展了路基变形规律与高陡路堑边坡稳定评价两方面的研究。 首先,针对丘陵区起伏变化的地形、深厚软弱地基这种特殊地形条件,开展了路基变形问题的研究。从工程地质条件与土体参数的物理力学特性的研究出发,通过鸡爪沟地形路基试验路段的监测(变形监测和地下水位等)成果分析路基的变形以及孔压的消散过程,同时通过双曲线法预测路基最终沉降以及工后沉降量。同时,通过FLAC有限元程序,对路基土工格栅铺筑前后路基变形与稳定性进行分析和评价,同时简要介绍了土工格栅的加筋机理。基于二维应变、空间渗流PDSS程序进一步分析了塑料排水板处理地基前后软弱地基沉降变形随孔隙水消散的变化过程和规律。 其次,针对山区高速公路建设中出现的岩质边坡病害问题,基于层次分析法的物元模型,建立了岩质边坡稳定性等级综合评判分析方法,实例分析了典型岩质边坡的综合稳定性。接着,为再现其变形破坏的整个历史过程并预演其失稳破坏方式和条件,可以采取相似模型试验的方法来进行验证。模型试验可以从整体上、理论上深化对鸡爪沟地形岩质路堑边坡变形破坏发展规律的认识。进行依托工程现场试验和FLAC数值计算分析,研究边坡开挖卸荷条件下的变形特性、整体稳定性以及防护加固的效果。 本论文的创新之处在于提出了一种新的不确定性岩质边坡稳定性等级评价方法:基于层次分析法的物元模型综合评价法。利用层次分析法来确定评价指标的权重,根据物元分析方法得出的综合关联度来实现对该岩质边坡稳定性的综合评判,编制相应的计算程序。评价结果与现场勘察结果基本一致,并为高陡路堑边坡防护加固提供了经济、合理、可行的依据。该方法对到其它类似工程问题的评价有一定的借鉴意义。