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水平加筋处治隐伏空洞区的塌陷预警方法研究
| 论文题名： | 水平加筋处治隐伏空洞区的塌陷预警方法研究 |
| 关键词： | 公路路基;水平加筋法;隐伏空洞区;塌陷预警方法 |
| 摘要： | 路基下隐伏空洞的塌陷是一种常见的地质灾害,突发性的塌陷给行车安全构成了极大的威胁,必须予以妥善处治。目前隐伏空洞区路基常用岩土体加固、刚性跨越等方法进行处治。由于受水文、地质等因素的影响,处治后路基下卧层仍可能继续发育形成空洞,最终导致突发性塌陷再次发生。在这种情况下,既然不能完全避免塌陷再次发生,则对这种突发性塌陷进行预警就具有现实意义。水平加筋法是近年来出现的一种处治隐伏空洞区的方法,该方法兼具预警功能,且国外已有应用实例,但对水平加筋处治隐伏空洞区的塌陷预警方法研究相对不足。 本文在室内模型和数值试验对隐伏空洞区水平加筋处治方法研究的基础上,研究了通过车辆振动来对水平加筋处治后道路塌陷进行预警的方法,主要完成了以下工作: (1)鉴于现有研究中对塌陷引起的地表变形特征的分析相对较少,且多采用室内模型试验研究,不便于研究众多变量对地表变形的影响,更无法分析地表变形的特征。首先通过室内模型试验研究了水平加筋体最大竖向变形、地表最大沉降值随路基厚度的变化规律,并将其结果与FLAC3D数值模拟对比,验证数值分析方法的可行性。在此基础上,研究了水平加筋处治隐伏空洞过程中塌陷导致的地表变形及规律。 (2)针对现有塌陷预警方法的不足,提出了基于路面-车辆振动分析的塌陷预警模型。为建立该模型,首先分析了不同原因导致的路表不平整几何模型,进而建立了七自由度整车振动分析模型及车辆动力运动方程,并推导了方程的分析步骤。 (3)为实现基于车辆振动分析的路基塌陷预警方法,建立隐伏空洞区水平加筋处治的路基数值模型并分析其模型参数,利用MATLAB编程,分析塌陷引起的车辆振动响应,并将与其他原因导致的车辆振动进行对比分析;结合路基数值模型分析参数,研究路基表面变形影响因素对车辆振动的影响,得到车辆振动塌陷预警方法的适用范围。 |
| 作者： | 吴从义 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 刘晓明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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