山区公路沿河路基动态失稳机理与防治技术

目录前言第1章 绪论 11.1 研究背景 11.2 研究内容 21.3 研究意义 31.4 国内外研究现状 31.4.1 水在岩土体中的渗流及孔隙水压力的确定 31.4.2 地下水对岩体及其裂隙的力学作用 71.4.3 降水及河水位变化对路基的影响91.4.4 介质模型及渗固耦合研究现状 101.4.5 沿河路基防护工程的主要型式及其特点 121.4.6 沿河路基防护工程的防护效果 211.4.7 沿河路基支挡结构物选型及设置原则研究现状 221.4.8 新型生态防护结构的开发与应用现状 25参考文献 26第2章 沿河路基动态失稳机理 322.1 概述 322.2 沿河路基类型 322.2.1 按照沿河路基物质组成分类 322.2.2 按照沿河路基断面形式分类 332.2.3 按照路线走向与河道位置关系分类 342.3 沿河路基的失稳变形特点 362.3.1 与地质环境的密切相关性 362.3.2 致灾原因多样性和复杂性 412.3.3 破坏渐进性与突发性并存 422.3.4 灾变具有重复性 432.3.5 破坏机理具有耦合效应 442.4 节理化岩质路基的动态失稳机理 452.4.1 节理化岩体 452.4.2 地下水对节理化岩体强度的弱化效应 462.4.3 结构面的空间效应 492.5 土石混合路基的动态失稳机理 512.5.1 基本概念 512.5.2 渗透变形机理 522.5.3 渗流与孔隙水压力的关系 532.5.4 水位升降对孔隙水压力的影响 562.5.5 土石混合料强度指标与含水量的关系 662.6 小结 69参考文献 70第3章 沿河路基挡墙土压力计算 733.1 概述 733.1.1 路基排水系统布置形式 733.1.2 计算条件 743.1.3 稳定渗流场函数 743.1.4 孔隙水压力计算 763.1.5 动孔隙水压力计算 773.2 静止土压力计算 783.2.1 路面超载作用时的静止土压力计算 783.2.2 路面作用车辆荷载时的静止土压力计算 803.3 Rankine土压力计算 843.3.1 路面超载作用时的主动土压力计算 853.3.2 路面作用车辆荷载时的主动土压力计算 863.3.3 路面超载作用时的被动土压力计算 873.3.4 路面作用车辆荷载时的被动土压力计算 883.4 Coulomb土压力计算 903.4.1 路面超载作用时的主动土压力计算 903.4.2 路面作用车辆荷载时的主动土压力计算 943.4.3 路面超载作用时的被动土压力计算 973.5 动主动土压力计算 1013.5.1 动主动土压力计算的文献方法 1013.5.2 动主动土压力计算的新方法 1083.5.3 讨论 1103.6 小结 114参考文献 114第4章 沿河路基地下水渗流计算 1174.1 沿河路基地下水渗流计算方法 1174.2 孔隙水压力与有效应力 1174.3 河水位下降时路基的渗流计算 1194.3.1 均质限路基的渗流计算 1204.3.2 后缘有陡倾不透水边界路基的渗流计算 1224.4 渗流作用力计算 1234.4.1 静水压力与浮力 1244.4.2 渗透力 1254.4.3 非点接触与岩石裂隙的渗流作用力 1264.5 路基防护结构基底扬压力计算 1274.6 坡面出渗的临界坡降计算 1284.6.1 淹没出渗坡面 1284.6.2 自由出渗坡面 1294.7 向上渗流出口的临界坡降计算 1304.8 节理化岩质路基渗流问题 1304.8.1 岩石水力学与土体渗流学的差异 1314.8.2 岩石水力学的数学模型 1314.9 小结 132参考文献 132第5章 土石混合沿河路基稳定性研究 1335.1 概述 1335.2 地下水作用对路基稳定的影响 1335.3 河流水流对路基稳定的影响 1355.3.1 河水影响路基稳定性的主要原因 1355.3.2 河水影响路基稳定的力学机理 1365.3.3 河流下蚀深度的计算 1395.4 路基稳定性评价方法 1405.4.1 局部稳定性分析 1405.4.2 整体稳定性分析(I) 1435.4.3 整体稳定性分析(II) 1455.5 路基稳定的数值研究 1505.6 小结 154参考文献 155第6章 节理化岩质沿河路基稳定性研究 1576.1 概述 1576.1.1 节理化岩体结构特征 1576.1.2 节理化岩体的失稳模式 1596.2 节理化岩体结构面的抗剪强度 1616.2.1 结构面强度性质 1616.2.2 水对结构面强度的影响 1636.3 节理化岩质沿河路基失稳的动力学分析 1636.3.1 几何边界条件 1636.3.2 赤平极射投影基本原理简述 1646.3.3 节理化岩体结构与稳定性评价 1666.4 节理化岩质沿河路基极限平衡分析 1756.4.1 单平面滑动 1756.4.2 同向双平面滑动 1786.4.3 多平面阶梯状滑动 1816.4.4 楔形体滑动 1836.4.5 倾倒破坏 1856.5 小结 189参考文献 190第7章 沿河路基防治技术研究 1927.1 概述 1927.2 影响路基防护结构稳定性的因素 1927.2.1 引起坡体内剪应力增加的因素 1937.2.2 造成滑带岩土体强度降低的因素 1937.3 常见防护结构及其病害分析 1947.3.1 常见防护结构特点 1947.3.2 常见防护结构分类 1947.3.3 防护结构常见破坏方式 1957.3.4 防护结构病害成因机制 2007.4 路基病害防治技术概要 2007.4.1 弯道凹岸*大冲刷深度计算 2017.4.2 沿河路基的防护对策 2027.5 石笼防护结构的开发与应用 2047.5.1 石笼挡墙稳定与变形特性 2057.5.2 石笼挡土墙设计计算方法 2157.6 小结 220参考文献 220第8章 石笼挡土墙沿河路基防护结构的工程应用 2228.1 城口至岚皋二级公路石笼护面加筋土路堤 2228.1.1 气象、自然气候 2228.1.2 地形地貌 2228.1.3 地层结构 2238.1.4 水文条件 2238.1.5 设计原则 2238.1.6 设计参数 2238.1.7 示范工段设计 2238.2 巫溪至十堰二级公路重力式石笼挡土墙 2248.2.1 气象、自然气候 2258.2.2 地形地貌 2258.2.3 地层结构 2258.2.4 水文条件 2268.2.5 设计参数 2268.2.6 K17＋300～K17＋420段设计 2268.3 石笼加筋挡土墙示范工程施工与质量控制 2278.3.1 土工格栅材料 2278.3.2 墙背回填 2288.3.3 土工格栅施工 2288.3.4 施工观测 2288.3.5 质量检测 2298.4 重力式石笼挡土墙示范工程施工与质量控制 2308.4.1 施工准备 2318.4.2 石笼挡土墙施工 2318.4.3 施工观测 2338.4.4 质量检测 2358.5 小结 235