岩溶塌陷区安全警戒距离及水平加筋处治机理研究

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1、学校代号10532学号S12011131分类号TU473密级公开硕士学位论文岩溶塌陷区安全警戒距离及水平加筋处治机理研究学位申请人姓名张旺林培养单位土木工程学院导师姓名及职称刘晓明副教授学科专业岩土工程研究方向特殊性岩土地基处理论文提交日期2015年5月27日学校代号：10532学号：S12011131密级：公开湖南大学硕士学位论文岩溶塌陷区安全警戒距离及水平加筋处治机理研究学位申请人姓名：张旺林导师姓名及职称：刘晓明副教授培养单位：土木工程学院专业名称：岩土工程论文提交日期：2015年5月27日论文答辩日期：2015年5月30日答辩委员会主席：赵明华教授St

2、udyonthesafetywarningdistanceandtreatmentmechanismofhorizontalreinforcementinKarstregionbyZHANGWanglinB.E.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinGeotechnicalEngineeringintheGraduateSchoolOf

3、HunanUniversitySupervisorAssociateprofessorLIUXiaomingMay,2015湘南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所Ｍ交的论文是本人在巧师的指导下独立进行研究所取得的研究成巧。除了文中特别加标注引用的内容外，本论义不包含任何巧他个人或集休己经发丧或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在丈中Ｗ明啸方式标明。本人完全意识到木声明的法伴后果巾本人承巧。作者豁名：冰日期；月／玉Ｈ７＾学位论文版权使用授权书本巧位论文作巧完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同

4、恵巧校保闽化向岡家有关部ｎ或机构送义论义的复印件和化子版，允许论义被巧阅和借阀。本人披权湖南乂学可ｌｉＵ寄本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进巧检索，可Ｗ采用影印、缩印或巧描等复制于段保巧和汇编本学位论文。本学位论文厲于１、化密□，在年解密后适用本授板１５。２、不保密＂■。（请在Ｗｆ：巧巧方框内打Ｖ）＾恥－／作者综名：麥料Ｈ朔：如Ｓ年…导师祭名：女户日期：兴护中／月円／ｒ岩溶塌陷区安全警戒距离及水平加筋处治机理研究摘要岩溶土洞发育区常常发生塌陷事故，各种土洞向上发展突然形成塌陷，事前无明显征兆，可造成

5、严重的危害。因此具有变形预警功能的水平加筋方法在国外潜在塌陷区应用广泛，但现有研究注重对加筋体的承载和受力特性的研究，对加筋体变形机理开展很少。本文首先研究了塌陷区土洞临界稳定坡角及安全警戒距离确定方法，然后分析了水平加筋体的荷载特性，最后采用室内实验和数值模拟的方法，对水平加筋的变形机理进行了研究，主要完成了以下工作：首先，鉴于目前国内外尚无合理的计算塌陷土洞安全距离的成果，本文采用2DFLAC数值计算方法，考虑土洞的圆形空间效应，采用坡度折减法，分析了塌陷后土洞内壁的临界稳定坡角，得到塌陷后土洞的安全警戒距离的推荐值。其次，分析了现有的三种加筋体上覆荷载分

6、布模式，利用现有平面问题的假设下的加筋体临空段位移方程计算各分布模式下的临空段位移曲线。将得到的位移分布图与现场沟渠试验结果进行对比，研究得到了实际荷载分布应该是更加贴近的水平加筋体荷载分布模式。第三，开展了水平加筋体活门室内模型实验，研究了水平加筋处治后的土洞塌陷的全过程，得到填土表面沉降、水平加筋体中心沉降与填土高度的变化关系和加筋体内部应变分布。3D第四，采用FLAC数值建模方法，以室内模型试验为原型建立了空间数值模型，将得到的数据结果与室内试验进行对比，分析了填土高度、土洞跨径、加筋体弹性模量和土体内摩擦角等参数对加筋体变形的影响，探究了水平加筋技术处

7、治岩溶土洞塌陷的变形机理。关键词：岩溶；路基塌陷；水平加筋；安全警戒距离；空间效应；数值分析II硕士学位论文AbstractTheKarstcaveareaoftenhappenstocollapseaccident,thesubsidencedamageswouldoccursuddenlywithoutevidentsignswhenthesoilcavesinitsupperdevelopment,causingserioussafetyproblems.Hence,thehorizontalgeotextilesreinforcementmethodw

8、ithdeformationpre-w