大别山区坡积土公路边坡渗流特性及稳定性分析

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1、硕士学位论文大别山区坡积土公路边坡渗流特性及稳定性分析作者姓名宁山超学科专业道路与铁道工程指导教师徐国元教授所在学院土木与交通学院论文提交日期2015年4月AnalysisoftheseepagecharacteristicsandstabilityofcolluvialsoilhighwayslopeinDabieMountainADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：NingShanchaoSupervisor：Prof.XuGuoyuanSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,Ch

2、ina分类号：U416.1学校代号：10561学号：201220106590华南理工大学硕士学位论文大别山区坡积土公路边坡渗流特性及稳定性分析作者姓名：宁山超指导教师姓名、职称：徐国元教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：道路与铁道工程研究方向：路基与边坡工程论文提交日期：2015年04月20日论文答辩日期：2015年06月05日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：符锌砂委员：徐国元、孙长新、汪益敏、苏卫国华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄所取得的研宂成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，•本论文不包含任

3、何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：yW#曰期：年/月爻曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，SI1:研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被査阅（除在保密期内的保密论文外）：学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在__

4、___年解密后适用本授权书。保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览：同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V日期：孓〇<、/.1T日期：抓，作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编）:摘要大别山区公路工程建设过程中遇到了大量的坡积土边坡问题，如果一味简单地挖除坡积土边坡，不仅对山区脆弱的生态环境造成难以恢复的破坏，工程造价的压力也很大。因而，合理可靠的就地解决土质疏松、降雨入渗易诱发的公路坡积土边坡工程失稳问题，是多雨山区公路建设中亟待解决的重要技术问题之

5、一。本文针对大别山区坡积土受降雨影响的工程背景，通过土体实验、边坡渗流场特性和稳定性的数值分析、以及边坡现场监测相结合的方法，探索公路坡积土边坡原位稳定的技术措施。论文的主要研究工作包括：（1）降雨入渗下的饱和非饱和渗流计算基本理论的归纳与分析。依据饱和-非饱和的基本概念，基于能量守恒和达西定律，推导了饱和-非饱和渗流微分方程，讨论了渗流计算的定解条件。进一步地，对降雨入渗基本理论进行了分析。（2）坡积土工程特性的实验研究。边坡土体含水量直接对土体抗剪强度参数产生影响，进而影响到边坡的稳定性。本文通过对典型坡积土的物理特性和力学特性，进行系统的实验研究，重点分析了土体抗剪强度参数与土体含水量之

6、间的定量关系；通过算例分析了土体含水量对边坡稳定性产生的影响。（3）降雨影响下边坡渗流特性及稳定性的数值仿真分析。用有限元方法，对不同降雨工况和排水条件下的边坡渗流场进行了计算；研究了不同降雨工况下边坡孔隙水压力、体积含水率、流线的分布发展规律。基于边坡瞬态分析所得的渗流场，对边坡在降雨下的边坡稳定性动态规律进行了研究，对不同排水条件下的边坡稳定性进行了对比分析。（4）坡积土公路边坡水分运移规律及深部变形的现场监测分析。依据边坡监测系统布设原则和测试原理，对典型坡积土边坡的监测系统的平面、剖面布设进行了设计和施工。在长时间观测数据基础上，对实际降雨工况下的边坡孔隙水压力和边坡深部变形的分布和变

7、化规律进行了深入研究。进一步地，对此类边坡稳定措施进行了分析。本文的研究结果初步表明，在坡积土公路边坡工程中适当布置排水钻孔，配合采取有效的边坡支挡结构，可就地解决坡积土公路边坡的稳定性维护问题，为解决山区公路边坡开挖引起的环保问题和控制工程造价，提供了可行的技术措施。关键词：大别山区；坡积土；室内实验；渗流特性；边坡稳定IAbstractIntheprocessofhighwayconstruc