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随着我国基础建设事业的高速发展和西部大开发的进程,西南地区大量高等级公路纷纷上马,对于公路边坡的变形破坏机制及稳定性研究愈显重要性和紧迫性。边坡本身就是一个地质体,只有从根本上认识边坡的工程地质条件、变形破坏机制才能彻底地解决边坡失稳的问题,也才能做到预防和避免高边坡病害的产生,确保行车安全和公路通畅。所以,准确的分析高边坡及其支护结构在各种工况下的稳定性显得尤其重要。 本文不仅对边坡的分类和影响边坡稳定性的因素进行归纳和总结,而且对边坡稳定性分析的基本理论与方法以及不断涌现出的新理论新方法进行整理、归纳和分类,力图对边坡变形破坏机制和边坡稳定性分析的理论与方法具有较为全面和深入的认识,为工程实例的研究确定适合的分析理论和方法。作者选取处于西南地区的昆明市昆洛路改扩建工程K0+420~720段边坡作为工程实例,对该研究区内的自然地理环境及其边坡的工程地质条件进行研究和评价,重点对K0+420~720段边坡中30#、31#、32#支护桩及其之间的土体进行研究,采用在欧美地区有着广泛的应用并享有盛誉的PLAXIS软件系列之一的3D有限元程序PLAXIS-3D-TUNNEL进行3D数值模拟和仿真研究。本文主要运用3D有限元程序PLAXIS-3D-TUNNEL模拟了边坡在自然营力状况下边坡的变形和稳定状况,对施工开挖过程中的各种工况下边坡土体的位移变化、应力变化和可能产生的失稳破坏形式进行了深入的研究,并对边坡支护竣工后土体与支挡结构的变形及其内力变化进行分析研究;运用强度折减法计算了在各工况下边坡稳定安全系数,最后,将数值模拟结果和实测值进行对比分析,对支挡结构的加固效果和高边坡的长期稳定性做出最终评价。 研究成果可以推广应用于昆洛路沿线的高边坡和滑坡的治理工程,从而从深层次认识高边坡在施工期间和建成之后的变形规律和失稳破坏模式,为高边坡工程的设计和寻求最佳施工方案提供科学依据;从而从整体上把握和