动荷载作用下高速公路岩质边坡崩塌分析及滚石防护措施研究

发布时间：2018-06-16 13:18

  本文选题：岩质高边坡 + 地震荷载　； 参考：《石家庄铁道大学》2016年硕士论文

【摘要】：本文将以张承高速大华岭隧道北口处高陡岩质边坡为研究对象,通过现场踏勘分析地形地貌外观物理特征与地形测绘,分析高速公路高陡岩质边坡的几何形态数据,调查高陡岩质边坡的主要节理发育情况及地层岩性等特征;通过查阅相关文献和现场勘察获取边坡灾害点的车辆出行数据、车辆大小特征和地震数据等资料。采用UDEC研究高速公路岩质边坡在动力荷载作用下的崩塌机理和滚石防护措施,主要分析研究内容如下:(1)通过调研国内外有关岩质高边坡动力荷载崩塌的相关文献,总结了崩塌影响因素。(2)采用UDEC软件建立了高速公路岩质高边坡简化模型,首先分析了其重力作用下边坡的位移场、应力场分布;然后,研究其在地震荷载作用下边坡崩塌过程中的速度场演化过程及崩塌后的位移场、应力场、塑性剪应变和单元破坏情况,探讨了地震荷载作用下岩质高边坡崩塌失稳破坏机理。(3)通过对各车辆动力特性和车辆动力荷载数学模型进行分析,采用了一种半正弦脉冲荷载来近似表示车辆动力荷载模型,并把此动力荷载模型应用到岩质边坡的稳定性分析中,通过分析其长期车辆荷载作用下边坡的位移场、应力场、塑性剪应变及单元破坏情况,研究了长期车辆荷载作用下岩质高边坡稳定性演化规律。(4)通过离散元模拟软件UDEC,记录和分析岩质高边坡崩塌时滚石的下落轨迹、位移和速度,分析滚石碰撞拦石墙前、后速度差和时间间隔,由动量守恒定律计算出冲击力。已知挡墙受力荷载大小和撞击点位置,可根据挡墙设计的相关规范按部就班进行设计。
[Abstract]:In this paper, the high and steep rock slope at the north entrance of Zhangcheng High Speed Dahualing Tunnel is taken as the research object, the physical features and topographic mapping of topography and geomorphology are analyzed on the spot, and the geometric shape data of the high steep rock slope on the highway are analyzed. The main joint development and stratigraphic lithology of high steep rock slope were investigated, and the vehicle travel data, vehicle size characteristics and seismic data were obtained by consulting relevant documents and site survey. UDEC is used to study the collapse mechanism of rock slope of expressway under dynamic load and the protective measures of rolling stone. The main contents of this study are as follows: 1) through the investigation and investigation of domestic and foreign literature on dynamic load collapse of high rock slope, The influencing factors of collapse are summarized. (2) the simplified model of high rock slope of expressway is established by UDEC software. Firstly, the displacement field and stress field distribution of the slope under the action of gravity are analyzed, then the distribution of the displacement field and stress field of the slope under the action of gravity are analyzed. The evolution process of velocity field, displacement field, stress field, plastic shear strain and element failure of slope collapse under earthquake load are studied. This paper discusses the failure mechanism of rock slope collapse under seismic load. By analyzing the dynamic characteristics of each vehicle and the mathematical model of vehicle dynamic load, a semi-sinusoidal pulse load is used to approximate the vehicle dynamic load model. The dynamic load model is applied to the stability analysis of rock slope. The displacement field, stress field, plastic shear strain and element failure of the slope under the long-term vehicle load are analyzed. In this paper, the evolution law of rock slope stability under long term vehicle load is studied. By means of discrete element simulation software UDEC, the falling track, displacement and velocity of the rolling stone during the collapse of the rock high slope are recorded and analyzed. After the difference of velocity and time interval, the impact force is calculated by the law of conservation of momentum. According to the relevant specifications of the design of the retaining wall, the force load and the position of the impact point of the retaining wall can be designed step by step.
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U418.5;U417.1

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本文编号：2026837