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汶(川)马(尔康)高速公路桃坪隧道出口危岩发育特征及治理措施研究

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目录

声明

第1章绪论

1.1 选题背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 危岩稳定性影响因素研究

1.2.2 危岩失稳模式分类研究

1.2.3 危岩稳定性分析方法

1.2.4 危岩防治措施研究

1.3 主要研究内容

1.4 技术路线图

第2章 研究区工程地质条件

2.1.1 地理位置

2.1.2 气象水文

2.2 地形地貌

2.3 地层岩性

2.4 地质构造与地震

2.5 水文地质条件

2.6 地震

2.7 人类工程活动

第3章 桃坪隧道出口危岩发育特征

3.1 危岩发育基本概况

3.2.1 WYD1 危岩带

3.2.2 WYD2 危岩带

3.2.3 WYD3 危岩带

3.2.4 WYD4 危岩带

3.3.1 地形地貌

3.3.2 地层岩性

3.3.3 岩体结构

3.3.4 降雨

3.3.5 风化作用

3.3.6 地震作用

3.3.7 冻融作用

3.4 小结

第4章 桃坪隧道出口危岩稳定性分析

4.1 危岩失稳模式分析

4.2 定性分析——极射赤平投影

4.3 定量分析——极限平衡法

4.3.1 计算方法

4.3.2 计算参数

4.3.3 计算工况

4.3.4 稳定性评价

4.4.1 基本原理

4.4.2 计算模型

4.4.3 计算参数

4.4.4 模拟结果

4.5 小结

第5章桃坪隧道出口危岩体失稳运动特征分析

5.1 落石的失稳运动方式

5.1.1 落石的运动速度

5.1.2 落石的能量

5.1.3 落石的运动轨迹

5.1.4 落石的威胁范围

5.2 计算实例

5.2.1 WYT1 失稳运动特征计算

5.2.2 WYT2 失稳运动特征计算

5.3.1 基本原理

5.3.2 计算参数

5.3.3 模拟结果

5.4 小结

第6章危岩治理措施

6.1 研究区危岩治理措施

6.1.1 WYD1 和WYT1 的治理方案

6.1.2 WYD4 和WYT2 的治理方案

6.1.3 WYD2 和WYD3 的治理方案

6.2 小结

第7章结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果

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摘要

汶马高速公路沿线地形陡峻,出露岩性多为千枚岩,由于千枚岩自身稳定性较差且极易风化的特点,公路沿线发育了大量危岩体,对工程带来严重威胁。本文以汶马高速桃坪隧道出口左侧危岩区为研究对象,结合野外地质调查、赤平投影分析、极限平衡计算以及数值模拟等分析方法,掌握危岩体的发育特征,分析了危岩体的稳定性状态,提出主、被动联合防治措施。本文具体内容如下:  1、桃坪隧道出口左侧危岩区呈带状展布。根据危岩发育的基本概况,共划分为4个危岩带(WYD1、WYD2、WYD3、WYD4),在WYD1和WYD4内分别发育一处单体危岩(WYT1和WYT2),两危岩体后缘裂缝与底部缓倾结构面构成控制型边界,判断其失稳模式为滑移式危岩。  2、采用极限平衡法得到WYT1、WYT2在天然工况和暴雨工况下均处于稳定状态,而在地震工况下,WYT1和WYT2均处于欠稳定状态。使用离散元软件UDEC对WYT1的失稳运动过程进行模拟,在天然工况下,WYT1前缘局部发生失稳破坏,破坏规模较小,整体稳定性较好;在地震工况下,WYT1后缘裂缝和底部的缓倾结构面贯通,破坏规模较大,整体稳定性差。  3、通过传统公式与Rockfall落石分析软件计算了WYT1和WYT2失稳后运动到坡脚的弹跳高度、运动速度和冲击能量等运动特征参数,同时确定了研究区坡面落石的威胁范围。  4、根据野外工程地质勘察及室内分析成果,对危岩区的治理提出合理可行的防护措施建议:①对单体危岩进行清方-截水-锚固-挂网喷砼处理;②适当削坡平整坡面,在坡面挂设张口型导石网,在高程约1650m处设置一道长约200m的被动防护网,防止局部崩落掉块现象;③对于隧道出口靠山侧不具备开阔的落石槽区间,设置挡石墙,并于挡石墙顶部加设被动防护网;④建议接长隧道明洞,采用柔性钢棚洞措施。

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