穿越老滑坡的道路路基形式优化研究

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近年来我国发展道路工程建设的需求不断扩大,许多丘陵山区道路在规划过程中必须穿过滑坡体,由于路基通过滑坡体中上部较之其他位置对于滑坡稳定性而言是一种相对危险的状态,因此,在设计时必须考虑由于道路修建给滑坡稳定性带来的影响,这对于正确认识老滑坡的稳定性和选择合适的道路路基形式具有重要的理论意义及实践价值。本文以重庆嘉陵路改造工程李子坝段为实际工程背景,通过文献检索、有限元数值模拟以及工程造价分析研究了穿越老滑坡中上部道路路基形式的优化问题。主要成果如下:(1)针对重庆嘉陵路改造工程李子坝段重庆仪表厂老滑坡,提出4种道路路基穿越形式,即:路堑结合抗滑桩、路堤结合抗滑桩、大跨度框架桥梁以及小跨径框架桥梁;在对该滑坡3个代表性断面进行稳定性验算的基础上,结合路基通过滑坡的具体位置,选取2-2?剖面运用ANSYS有限元分析软件分别对4种路基形式下和无结构下的滑坡稳定性进行模拟计算。(2)分析计算结果发现,采用4类穿越老滑坡的基本路基形式并未影响老滑坡稳定性,相反在一定程度上,提高了老滑坡稳定性,其中采用路堤结合抗滑桩穿越老滑坡对于提高老滑坡稳定性效果相对显著,主要表现在滑坡体表面水平方向位移及坡体内部主应力的大小及分布上。(3)参考工程造价相关知识,针对4类穿越老滑坡的路基形式,分别计算了相应工程量及工程造价,发现采用小跨径框架桥穿越老滑坡的工程造价最低,为2969.20万,采用大跨度桥梁穿越老滑坡的工程造价最高,为3949.36万。因此,在保证滑坡稳定的情况下,尽量采用工程造价低的路基穿越形式,即采用小跨径框架桥穿越老滑坡更为经济、合适。(4)通过具体工程实例结合数值模拟分析,研究了小跨径框架桥在山地城市道路中穿越滑坡后沿的创新运用,对优化选取穿越老滑坡的道路路基结构形式具有一定的借鉴价值。
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