【摘要】： 随着高速公路在江西省山区的快速发展,出现了越来越多高边坡。公路沿线多处高边坡地形陡峭、地质条件复杂,边坡工程稳定性及其防护效果一直为人们所关注。除了对边坡实施现场监控外,如何依据监测数据做出科学的稳定性分析和对防护效果的科学评价?因此,本研究依托现代计算技术,结合边坡工程地质、工程结构分析与现场测试技术,将传统地质理论、室内试验、数值计算与模糊数学理论相结合,开展了以下工作: 1、以江西省泰赣高速公路K203～K236段高边坡为研究背景,针对沿线边坡区域环境背景条件进行系统调查并建立了相关数据库。进而对沿线K203～K216及K236段高边坡稳定状况与环境背景相关因子进行映射分析,得到岩性质量好坏、岩层产状和线路走向关系、植被发育程度、边坡防护类型是影响边坡稳定性的主要因素。 2、系统分析了高边坡防护工程的类型及其适用条件,比较了各类防护工程施工难易性、受力合理性等提出了工程效果的初评方法。 3、系统总结了高边坡监测的主要内容和方法,提出了适用江西省高速公路沿线不同边坡类型的监测技术与方法。指出:坡体表面与坡体深部位移监测构成立体位移监测适用于规模大、潜在滑移面深、地质情况复杂的高陡边坡;坡体表面与坡体浅层位移监测,适用于坡体潜在滑移面较浅、滑动面倾角较陡的浅层滑坡;应力监测防护结构更适用于评价防护效果。各种监测技术方法相互配合,监测效果较好。 4、针对泰赣高速公路K211、K203、K236典型高边坡的不同工程地质条件,提出稳定性评价采取现场综合监测与室内试验、数值计算综合分析相结合。在监测技术上因地制宜,综合采取多种监测技术如空间位移监测、深孔位移监测、土压力监测、多点位移计监测相互配合,区域边坡稳定性评价与重点地段相结合,典型地段数值计算与区域模糊评价相结合。 5、以Matlab fuzzy Toolbox为工具,综合考虑了影响边坡稳定性的主要因素,通过Fuzzy-box模糊推理系统建立了边坡稳定性模糊评价模型,实现了边坡稳定的综合评价,实例评价证明模型是有效的。 【关键词】：高边坡 立体位移监测 位移和应力联合监测 防护效果评价方法 数值分析 模型试验 模糊评价模型
【学位授予单位】：同济大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U416.14
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2008.066979
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 概论10-14
• 1.1 论文概况10
• 1.2 立题背景意义10-12
• 1.3 主要内容与研究思路12-14
• 1.3.1 主要内容12-13
• 1.3.2 研究思路13-14
• 第二章 高速公路高边坡稳定性及防护工程特征14-27
• 2.1 江西省泰赣高速公路沿线地质条件概况14-17
• 2.1.1 自然地理14-15
• 2.1.2 地层岩性15
• 2.1.3 地质构造15-16
• 2.1.4 新构造运动及地震16
• 2.1.5 水文地质条件16
• 2.1.6 区域降水资料16-17
• 2.2 江西省高速公路沿线边坡防护措施的探讨17-21
• 2.2.1 工程措施适用性的定性评判18-20
• 2.2.2 各类工程措施特征的综合比较20-21
• 2.3 泰赣高速公路高边坡特征及与环境背景映射分析21-27
• 2.3.1 边坡目前稳定性状况分析22
• 2.3.2 边坡稳定性和岩层产状关系的映射分析22-23
• 2.3.3 边坡稳定性与区域工程地质关系的映射分析23-24
• 2.3.4 边坡稳定性和边坡防护类型关系的映射分析24-25
• 2.3.5 边坡稳定性和坡角关系的映射分析25
• 2.3.6 边坡稳定性和坡体植被状况关系的映射分析25-26
• 2.3.7 边坡稳定性和排水设施关系的映射分析26
• 2.3.8 影响区域边坡稳定性的主要因素分析26-27
• 第三章 高速公路高边坡变形监测、分析和评价方法27-62
• 3.1 高坡体稳定性监测与稳定性评价方法27-35
• 3.1.1 坡体稳定性监测方法27-32
• 3.1.2 坡体稳定性评价方法32-35
• 3.2 立体位移监测与数值分析评价方法35-52
• 3.2.1 工程概况35-36
• 3.2.2 立体位移监测对K211高边坡稳定性的评价36-47
• 3.2.3 K211高边坡工程防护效果数值分析47-50
• 3.2.4 稳定性验算与长期监测验证50-52
• 3.3 位移、应力监测与数值分析评价方法52-62
• 3.3.1 工程概况52-53
• 3.3.2 位移和应力相结合监测方法的应用53-58
• 3.3.3 对K236段高边坡的数值模拟和极限平衡计算58-62
• 第四章 立体位移监测、模型试验与数值分析方法62-87
• 4.1 泰赣高速公路K203段下湾隧道边坡地质概况62-65
• 4.1.1 工程概况62
• 4.1.2 地形地貌62
• 4.1.3 地层岩性62-63
• 4.1.4 地质构造63-64
• 4.1.5 水文地质条件64-65
• 4.2 隧道边坡变形的立体位移监测分析65-73
• 4.2.1 地表位移变形监测66-68
• 4.2.2 深孔位移监测68-73
• 4.3 模型试验分析73-82
• 4.3.1 试验目的73-74
• 4.3.2 相似模型试验原理74-75
• 4.3.3 模型试验设计75-78
• 4.3.4 模型制作和试验步骤78-79
• 4.3.5 模试验成果分析79-81
• 4.3.6 模型试验结果与现场监测结构对比分析81-82
• 4.4 下湾隧道边坡开挖数值分析82-87
• 4.4.1 隧道开挖模型的建立82-83
• 4.4.2 计算成果分析83-87
• 第五章 结论87-90
• 致谢90-91
• 参考文献91-92
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果92