库水位骤降对公路边坡的稳定性研究

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1、分类号:U416.110710-2012121193硕士学位论文库水位骤降对公路边坡的稳定性研究晋勇强导师姓名职称王亚玲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论文提交日期2015年4月15日论文答辩日期2015年6月9日学位授予单位长安大学StudyonthestabilityofthesuddendrawdownofreservoirwaterlevelonhighwayslopeADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：JinYongqiangSupervisor：P

2、rof.WangYalingChang’anUniversity,Xi’an,China的¥勒陌脉苯说^Y本：随¥Y身联：?：脉4土旮掛明幽#萆¥万说玢垂明系吾祕明財陷随瑕袭3中萆拼绸。畨鹆明殽迪祕劫工鉍迪M明辜讲掸‘仞録谢鉍迪W明禅箪產軍YI绺笑钇_随怕士瓦革3钫‘斜蓽雎ii说本。孖琴每士士萆M鹆朗挲答:并《褒观茸明陆取瞵_邶半。畨本甲丑巢場妥明的¥本Y°班杳:穿爱是#瓦現^)^i%x由。ir9曰本Y嗲迪明¥辟汶萆汫明鹆革祕土旮掛幽旮安f/[袖哞‘呰4E县章设#。设#■ra丑荔氍由¥怕赵丨褂、说阅姓夺、蹄茑、箪芈。陆汾鸯陆每Y明¥_辑軍萆現资

3、％渔萆汫毋#宙勒渔挲答势斟簞°誥¥荟冼¥貓狲玢亩漆暑‘拙畨取渔萆拼氺#说明攝褂）T(革脾¥每戴砑啓舉娜華:%9由itp曰；If0(/摘要库区公路由于其所处地区地形地貌、水文地质条件、自然人文环境的制约，导致其工程环境往往相比一般公路建设更为复杂。库区公路的稳定性不但受到岩土性质、边坡形式的影响，还受到库区水位不断涨落的影响，处治不当极易发生失稳破坏。本文主要采用FLAC3D数值方法模拟得到了库区公路边坡在不同工况下的稳定性变化，并利用FLAC3D建立流固耦合模型，采用强度折减法，得到了库水位骤降过程中边坡的稳定系数变化及潜在的破坏形式的变化。根

4、据边坡稳定性模拟的结果，提出了库区边坡的加固处治建议，对实际工程具有一定的指导意义。本文主要取得了以下的研究结论：（1）分析了库水位在下降时，非稳定渗流方程的建立，坡体内浸润线的确立及库水骤降缓降对边坡稳定的影响。研究表明：长期高水位后的骤降对迎水坡是最不利的，主要是饱和坡体内的孔隙水压力来不及消散而形成向坡外渗流所致，而且多发生在浸润线高、透水性差的较陡粘性土质边坡上。（2）利用FLAC3D软件建立数值模型，采用强度折减法，研究了不同工况下库水位涨落，尤其是当库区水位发生骤降时，边坡稳定性的变化。结果表明：库区公路边坡在施工期的稳定性主要受到

5、边坡土体的自重和坡面形式的影响；库区公路边坡在正常蓄水期由于水的渗透力作用往往安全系数得到提高；在库水位发生骤降后，边坡的安全系数迅速减小。经放坡和抛石加固处治后，再次对库区公路边坡在不同工况的稳定性进行了模拟，结果表明安全系数得到了较大的提高，确保了公路的正常运行。（3）对水位骤降过程中的边坡安全系数的变化进行了分析。研究表明：在此过程中安全系数随着水位下降呈现先减后略增的趋势。在最危险水面高度处，边坡的水平位移、竖直位移、整体位移等达到了最大值。因为坡内水体来不及排出，与坡外水体形成的高水位差，使得下部坡体和坡脚有向外“剪出”的潜在破坏，此

6、时的边坡稳定性最差。（4）利用FLAC3D软件对经放坡和抛石加固处治后的库区公路边坡，在不同工况下的稳定性进行了模拟，结果表明：经加固处治后，不同工况下其安全系数均得到了较大的提高，但上部可能出现局部失稳，应采取必要措施。对于受库水影响的高陡边坡，建议采用放坡加固，且进行上部路基的加固和蓄水位以下的坡面防护；对于受库水严重影响的浸水路基，可采用挡土墙加固，且应注意设置排水系统。关键词：库区公路，边坡，水位骤降，稳定性，数值分析，加固处治IAbstractDuetoitsgeographicaltopography,hydrogeological

7、conditions,restrictingthenaturalhumanenvironment,reservoirroadareaisamorecomplexprojectenvironmentcomparedtothegeneralroadconstruction.Thestabilityofreservoirroadisnotonlybythenatureoftheimpact,theslopeintheformofrock,butalsobytheimpactofconstantlyreservoir’slevel.Andifitisp

8、ronetoinstabilitytreatment,itwillbeimproperdestruction.Thispaperusesnumeric