目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究內容 2
1.3 研究意義 3
1.4 國內外研究現(xiàn)狀 3
1.4.1 水在巖土體中的滲流及孔隙水壓力的確定 3
1.4.2 地下水對巖體及其裂隙的力學作用 7
1.4.3 降水及河水位變化對路基的影響9
1.4.4 介質模型及滲固耦合研究現(xiàn)狀 10
1.4.5 沿河路基防護工程的主要型式及其特點 12
1.4.6 沿河路基防護工程的防護效果 21
1.4.7 沿河路基支擋結構物選型及設置原則研究現(xiàn)狀 22
1.4.8 新型生態(tài)防護結構的開發(fā)與應用現(xiàn)狀 25
參考文獻 26
第2章 沿河路基動態(tài)失穩(wěn)機理 32
2.1 概述 32
2.2 沿河路基類型 32
2.2.1 按照沿河路基物質組成分類 32
2.2.2 按照沿河路基斷面形式分類 33
2.2.3 按照路線走向與河道位置關系分類 34
2.3 沿河路基的失穩(wěn)變形特點 36
2.3.1 與地質環(huán)境的密切相關性 36
2.3.2 致災原因多樣性和復雜性 41
2.3.3 破壞漸進性與突發(fā)性并存 42
2.3.4 災變具有重復性 43
2.3.5 破壞機理具有耦合效應 44
2.4 節(jié)理化巖質路基的動態(tài)失穩(wěn)機理 45
2.4.1 節(jié)理化巖體 45
2.4.2 地下水對節(jié)理化巖體強度的弱化效應 46
2.4.3 結構面的空間效應 49
2.5 土石混合路基的動態(tài)失穩(wěn)機理 51
2.5.1 基本概念 51
2.5.2 滲透變形機理 52
2.5.3 滲流與孔隙水壓力的關系 53
2.5.4 水位升降對孔隙水壓力的影響 56
2.5.5 土石混合料強度指標與含水量的關系 66
2.6 小結 69
參考文獻 70
第3章 沿河路基擋墻土壓力計算 73
3.1 概述 73
3.1.1 路基排水系統(tǒng)布置形式 73
3.1.2 計算條件 74
3.1.3 穩(wěn)定滲流場函數(shù) 74
3.1.4 孔隙水壓力計算 76
3.1.5 動孔隙水壓力計算 77
3.2 靜止土壓力計算 78
3.2.1 路面無超載作用時的靜止土壓力計算 78
3.2.2 路面作用車輛荷載時的靜止土壓力計算 80
3.3 Rankine土壓力計算 84
3.3.1 路面無超載作用時的主動土壓力計算 85
3.3.2 路面作用車輛荷載時的主動土壓力計算 86
3.3.3 路面無超載作用時的被動土壓力計算 87
3.3.4 路面作用車輛荷載時的被動土壓力計算 88
3.4 Coulomb土壓力計算 90
3.4.1 路面無超載作用時的主動土壓力計算 90
3.4.2 路面作用車輛荷載時的主動土壓力計算 94
3.4.3 路面無超載作用時的被動土壓力計算 97
3.5 動主動土壓力計算 101
3.5.1 動主動土壓力計算的文獻方法 101
3.5.2 動主動土壓力計算的新方法 108
3.5.3 討論 110
3.6 小結 114
參考文獻 114
第4章 沿河路基地下水滲流計算 117
4.1 沿河路基地下水滲流計算方法 117
4.2 孔隙水壓力與有效應力 117
4.3 河水位下降時路基的滲流計算 119
4.3.1 均質無限路基的滲流計算 120
4.3.2 后緣有陡傾不透水邊界路基的滲流計算 122
4.4 滲流作用力計算 123
4.4.1 靜水壓力與浮力 124
4.4.2 滲透力 125
4.4.3 非點接觸與巖石裂隙的滲流作用力 126
4.5 路基防護結構基底揚壓力計算 127
4.6 坡面出滲的臨界坡降計算 128
4.6.1 淹沒出滲坡面 128
4.6.2 自由出滲坡面 129
4.7 向上滲流出口的臨界坡降計算 130
4.8 節(jié)理化巖質路基滲流問題 130
4.8.1 巖石水力學與土體滲流學的差異 131
4.8.2 巖石水力學的數(shù)學模型 131
4.9 小結 132
參考文獻 132
第5章 土石混合沿河路基穩(wěn)定性研究 133
5.1 概述 133
5.2 地下水作用對路基穩(wěn)定的影響 133
5.3 河流水流對路基穩(wěn)定的影響 135
5.3.1 河水影響路基穩(wěn)定性的主要原因 135
5.3.2 河水影響路基穩(wěn)定的力學機理 136
5.3.3 河流下蝕深度的計算 139
5.4 路基穩(wěn)定性評價方法 140
5.4.1 局部穩(wěn)定性分析 140
5.4.2 整體穩(wěn)定性分析(I) 143
5.4.3 整體穩(wěn)定性分析(II) 145
5.5 路基穩(wěn)定的數(shù)值研究 150
5.6 小結 154
參考文獻 155
第6章 節(jié)理化巖質沿河路基穩(wěn)定性研究 157
6.1 概述 157
6.1.1 節(jié)理化巖體結構特征 157
6.1.2 節(jié)理化巖體的失穩(wěn)模式 159
6.2 節(jié)理化巖體結構面的抗剪強度 161
6.2.1 結構面強度性質 161
6.2.2 水對結構面強度的影響 163
6.3 節(jié)理化巖質沿河路基失穩(wěn)的動力學分析 163
6.3.1 幾何邊界條件 163
6.3.2 赤平極射投影基本原理簡述 164
6.3.3 節(jié)理化巖體結構與穩(wěn)定性評價 166
6.4 節(jié)理化巖質沿河路基極限平衡分析 175
6.4.1 單平面滑動 175
6.4.2 同向雙平面滑動 178
6.4.3 多平面階梯狀滑動 181
6.4.4 楔形體滑動 183
6.4.5 傾倒破壞 185
6.5 小結 189
參考文獻 190
第7章 沿河路基防治技術研究 192
7.1 概述 192
7.2 影響路基防護結構穩(wěn)定性的因素 192
7.2.1 引起坡體內剪應力增加的因素 193
7.2.2 造成滑帶巖土體強度降低的因素 193
7.3 常見防護結構及其病害分析 194
7.3.1 常見防護結構特點 194
7.3.2 常見防護結構分類 194
7.3.3 防護結構常見破壞方式 195
7.3.4 防護結構病害成因機制 200
7.4 路基病害防治技術概要 200
7.4.1 彎道凹岸最大沖刷深度計算 201
7.4.2 沿河路基的防護對策 202
7.5 石籠防護結構的開發(fā)與應用 204
7.5.1 石籠擋墻穩(wěn)定與變形特性 205
7.5.2 石籠擋土墻設計計算方法 215
7.6 小結 220
參考文獻 220
第8章 石籠擋土墻沿河路基防護結構的工程應用 222
8.1 城口至嵐皋二級公路石籠護面加筋土路堤 222
8.1.1 氣象、自然氣候 222
8.1.2 地形地貌 222
8.1.3 地層結構 223
8.1.4 水文條件 223
8.1.5 設計原則 223
8.1.6 設計參數(shù) 223
8.1.7 示范工段設計 223
8.2 巫溪至十堰二級公路重力式石籠擋土墻 224
8.2.1 氣象、自然氣候 225
8.2.2 地形地貌 225
8.2.3 地層結構 225
8.2.4 水文條件 226
8.2.5 設計參數(shù) 226
8.2.6 K17＋300～K17＋420段設計 226
8.3 石籠加筋擋土墻示范工程施工與質量控制 227
8.3.1 土工格柵材料 227
8.3.2 墻背回填 228
8.3.3 土工格柵施工 228
8.3.4 施工觀測 228
8.3.5 質量檢測 229
8.4 重力式石籠擋土墻示范工程施工與質量控制 230
8.4.1 施工準備 231
8.4.2 石籠擋土墻施工 231
8.4.3 施工觀測 233
8.4.4 質量檢測 235
8.5 小結 235