【摘要】:
路塹高邊坡的施工,是一個破壞山體原有力學平衡而又用支護工程重建力學平衡的過程。路塹邊坡的開挖必然導致坡體內部應力場的重分布,產生變形;對此必須采取適當的工程措施,確保邊坡的變形收斂、整體穩定。但是,鑒于邊坡地質情況的復雜性、施工過程影響因素的不確定性以及對路塹邊坡的地質勘探水準的限制,對邊坡的變形穩定事先準確預測還存在很大困難。因此,通過重要邊坡的現場監測,可以為指導設計施工提供重要的基礎數據,確保路塹高邊坡安全。另一方面,通過現場監測可以了解邊坡的狀態改變及發展趨勢,以檢驗支護工程效果,為類似工程的設計提供參考借鑒。
論文結合四川省交通廳計劃科研項目“深挖巖質邊坡穩定性分析及支擋防護方法研究”(項目編號:99003),以西攀高速公路K132+472~+565高邊坡為依托工點,開展巖質邊坡現場監測及施工期穩定性評價。為以后同類邊坡工程的穩定性評價和處理,提供了理論研究和實際參考價值。本論文主要研究工作如下:
(1)在收集有關工程地質和水文地質資料的基礎上,根據實際工程地質條件對邊坡的潛在破壞模式進行了初步分析。并對該邊坡的巖石進行常規及三軸試驗,結合野外工程巖體結構特點及相關經驗性資料,以獲得邊坡穩定性評價的巖石力學參數。
(2)針對碎裂巖質邊坡施工期的特點,結合K132高
邊坡監測方案的設計與實施,對碎裂巖質邊坡動態監測過程進行了探討。認為,邊坡動態監測綜合考慮了邊坡施工過程中多種因素的相互影響,能較全面地把握邊坡的內部變形及坡體應力變化情況,為邊坡穩定性判斷提供更多更可靠的信息。監測應用表明:該設計方法全面、可靠,較好地滿足了高邊坡的動態監測要求。
(3)討論了安全監測在邊坡工程中的重要性,對K132高邊坡所取得的監測資料進行了詳細的分析,分析了邊坡施工期的變形特征,并與所計算的穩定性和變形量等成果進行了對比。在對測斜數據的處理過程中,為了提高邊坡穩定性評價的準確性,將小波分析應用在邊坡水平位移監測曲線的降噪中,選用小波閾值法對西攀高速公路K132高
邊坡監測數據進行降噪,結果證明有效。
(4)為配合K132高邊坡的信息化施工,確立了分階段實施陡坡路基挖方
工程邊坡原位支護結構的應力和變形狀態監測方案。監測結果表明,施工第一階段,認為邊坡巖體整體較穩定,但斷層及斷層破碎帶巖體極為破碎,淺層穩定性差,適當放緩了邊坡開挖坡比,并將第四、五級邊坡錨桿長度減短。第二階段,通過開挖所揭示的巖層產狀及鉆孔取樣獲取的信息,綜合深部位移監測
數據分析,確定本階段兩級邊坡防護設計按原方案正常施工。第三階段,綜合監測數據及一級坡面開挖揭示的工程地質條件,將一級邊坡原設計預應力錨索樁改為框架錨索。達到了保證工程安全、降低施工難度、保證工程措施經濟合理的目的。
【關鍵詞】:巖質邊坡 現場監測 小波降噪 信息化施工 穩定性評價 【學位授予單位】:西南交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2007
【分類號】:U416.14
【DOI】:CNKI:CDMD:2.2007.117950
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-18
- 1.1 研究背景與意義10-11
- 1.2 國內外應用概況11-16
- 1.2.1 邊坡處治技術及穩定性研究概況11-13
- 1.2.2 道路工程現場監測工作的發展及應用概況13-16
- 1.3 本文研究的主要內容16-18
- 第二章 邊坡概況及巖石物理力學試驗18-39
- 2.1 現場地質情況18-22
- 2.1.1 地形地貌18-19
- 2.1.2 地層巖性19-20
- 2.1.3 地質構造及地震20-21
- 2.1.4 水文地質條件21-22
- 2.2 巖石力學試驗及物理力學性質分析22-38
- 2.2.1 試驗巖樣描述22-26
- 2.2.2 試驗目的及試驗概況26-29
- 2.2.3 巖石單軸抗壓強度試驗29-31
- 2.2.4 巖石三軸壓縮強度試驗31-38
- 2.3 邊坡工程開挖及支護設計38-39
- 第3章 邊坡現場監測系統設計39-54
- 3.1 監測系統設計概述39-45
- 3.2 監測變量的選擇45
- 3.3 監測儀器的安裝45-54
- 3.3.1 監測儀器的選擇45-49
- 3.3.2 現場監測儀器的布置49
- 3.3.3 監測儀器的安裝49-54
- 第四章 監測數據處理與分析54-91
- 4.1 數據的采集54-55
- 4.2 測斜監測數據分析55-89
- 4.2.1 坡體水平位移分析55-62
- 4.2.2 測斜監測誤差分析62-68
- 4.2.3 錨桿應力監測與分析68-84
- 4.2.4 錨索應力監測及分析84-87
- 4.2.5 混凝土應變計與剪力筋監測數據分析87-89
- 4.3 K132高邊坡工程現場監測小結89-91
- 第五章 深挖碎裂巖質邊坡的信息化施工91-97
- 5.1 邊坡信息化施工概述91
- 5.2 K132高邊坡信息化施工方案設計91-94
- 5.2.1 信息化施工階段的劃分91-92
- 5.2.2 信息化施工監測技術措施92-93
- 5.2.3 防護措施的優化完善93-94
- 5.3 K132高邊坡信息化施工實施效果分析94-97
- 結論97-100
- 致謝100-101
- 參考文獻101-105
- 攻讀碩士學位期間發表的論文及參加的科研項目105
- 發表論文105
- 參加的科研項目105