【摘 要】
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重力式挡土墙作为支挡结构的一种类型,在黄土地区边坡工程中广泛应用。建筑边坡在经过科学合理治理之后的一段时间内保持稳定是毫无疑问的,但边坡工程服役期会受到多种因素的影响,土体强度会出现不同程度的衰减从而引起稳定性降低。然而目前关于黄土地区建筑边坡挡土墙治理效果评价还处于初步探索阶段。本次研究以黄土地区典型服役期建筑边坡挡土墙为研究对象,通过野外调查、现场监测、模型试验及数值仿真相结合的方法,对黄土地
【基金项目】
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陕西省重点研发计划(2017ZDXM-SF-082)资助项目;
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重力式挡土墙作为支挡结构的一种类型,在黄土地区边坡工程中广泛应用。建筑边坡在经过科学合理治理之后的一段时间内保持稳定是毫无疑问的,但边坡工程服役期会受到多种因素的影响,土体强度会出现不同程度的衰减从而引起稳定性降低。然而目前关于黄土地区建筑边坡挡土墙治理效果评价还处于初步探索阶段。本次研究以黄土地区典型服役期建筑边坡挡土墙为研究对象,通过野外调查、现场监测、模型试验及数值仿真相结合的方法,对黄土地区建筑边坡重力式挡土墙治理效果进行研究,掌握黄土地区建筑边坡挡土墙服役期的稳定性状态,揭示水文环境与服役时间影响下边坡挡土墙受力变形规律,建立建筑边坡重力式挡土墙治理效果评价体系。论文的研究取得如下成果:(1)总结了黄土地区建筑边坡挡土墙病害类型及主要影响因素。在系统调查黄土地区典型服役期边坡挡土墙的基础上,得出挡土墙病害主要分为裂缝、砂浆脱落、鼓胀变形、错台、断裂、内部掏空、基础滑移和泄水孔堵塞。分析得到影响服役期挡土墙边坡主要影响因素有:坡高、坡度、水文环境、坡体损毁情况、支挡结构损毁情况、截排水工程效果、治理所需时间、施工难易程度、治理工程服役时间,并运用AHP法对各影响因素权重进行比较,计算得出水文环境和治理工程服役时间对黄土地区挡土墙建筑边坡影响较大。(2)建立了挡土墙建筑边坡位移预测模型。基于现场监测位移数据,通过对原始数据加速指数变换与几何平均生成变换,改进了时序投影寻踪回归模型。对监测结束后的一段时间内的位移进行预测,得出位移随时间呈“快速增长—剧烈波动—缓慢增长—逐渐稳定”的规律,并对建筑边坡挡土墙初步稳定时间进行预测,计算得到黄土地区A、B边坡挡土墙工程初步稳定时间分别为43.90个月、26.23个月。(3)建立了挡土墙建筑边坡蠕变数值模型。考虑挡土墙建筑边坡的时间效应,基于MIDAS数值模拟软件,得到了不同坡高、坡度、蠕变时间、降雨强度下挡土墙边坡的位移变化量,并借助Matlab自带ones函数建立了边坡最大位移量与坡高、坡度、蠕变时间、降雨强度的一元四次表达式。(4)建立了黄土地区建筑边坡挡土墙治理效果评价体系。采用定量评估与定性评价结合的方式,对典型服役期边坡挡土墙治理效果进行评价。定量评估基于未确知理论,以坡高、坡度、水文环境、坡体损毁情况、支挡结构损毁情况、截排水工程效果、治理所需时间、施工难易程度及治理工程服役时间为评价因子,选取单指标测度函数建立矩阵进行评估,定性评价采用边坡安全等级划分表,将两者结合从而对典型服役期边坡挡土墙治理效果进行评价。
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