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第一章 公路高边坡信息化设计的基本思路1

第一节 边坡工程信息化设计思路1

第一篇 公路高边坡信息化设计的理论与方法1

一、工程地质信息化设计中的数值模拟技术2

二、工程地质信息化设计中的岩体结构面网络模拟技术3

三、工程地质信息化设计中的GIS技术3

第二节 边坡锚固工程智能设计系统5

第三节 小结7

第二章 公路高边坡治理工程优化设计8

第一节 最优坡度的确定8

第二节 边坡锚固力计算9

一、边坡安全系数取值9

二、边坡计算参数经验值9

三、边坡锚固力计算10

第三节 最优锚固角的选取10

一、锚固段长度规范取值11

第四节 锚固长度取值11

二、单根预应力锚索数值模拟12

三、锚固体总长优化取值13

第五节 锚固间距选取13

一、群锚数值模拟13

二、锚固间距动态规划15

第三章 岩体结构面网络三维模拟16

第一节 Monte-Carlo随机模拟原理16

一、随机变量与随机数16

二、随机数生成方法16

三、随机抽样17

第二节 岩体结构面网络三维模拟方法18

一、模拟的假设条件18

二、模拟的步骤18

三、结构面密度与中心点坐标模拟18

五、结构面直径与隙宽模拟20

六、模拟结果的合理性检验20

四、结构面产状模拟20

七、主要结构面模拟21

八、绘制三维网络图21

第三节 岩体结构面网络切面图的生成21

第四节 岩体结构面网络三维模拟技术的工程应用22

一、岩体结构面连通性分析22

二、岩体RQD值估算23

四、岩体体积RQD值估算25

三、结构面密度估算25

五、岩体裂隙率的确定26

第五节 隔离体的搜索27

一、隔离体搜索的意义27

二、空间块体的搜索27

三、潜在滑移面的搜索28

第六节 模拟仿真性研究28

第七节 岩体结构面网络三维模拟程序简介29

第二节 大、小变形对比分析30

第四章 信息化设计中的数值模拟方法30

第一节 大变形有限元与大变形有限差分30

第三节 贵州关兴高速公路边坡工程实例31

一、工程地质条件31

二、治理工程优化设计32

三、治理工程大变形动态仿真32

第二篇 京珠高速公路湖北大悟段高边坡优化设计与施工研究42

第五章 区域地质与工程地质概况42

第一节 地形地貌42

第二节 地层岩性42

一、K32段42

二、K34段43

第三节 地质构造43

第四节 工程动力地质现象44

一、岩石风化44

二、斜坡变形破坏现象44

三、其他现象44

第五节 水文地质45

第六章 岩体结构与工程性质46

第一节 岩体结构特性46

一、岩体结构面概率模型的建立46

二、结构面网络模拟成果49

三、岩体结构特征及其对边坡加固设计的建议51

第二节 岩体物理力学性质52

一、岩块物理力学性质52

二、结构面的力学性质52

三、岩体力学性质参数估算53

四、岩体力学计算参数建议值57

第七章 斜坡稳定性评价58

第一节 模型与参数58

一、最危险整体滑移体的确定58

二、计算方案59

三、计算剖面59

一、剩余推力法与Sarma法基本原理62

第二节 剩余推力法与Sarma法分析62

四、计算参数62

二、斜坡稳定性计算64

三、敏感性分析66

第八章 边坡优化设计70

第一节 边坡坡角优化设计70

一、优化设计方法70

二、大悟边坡最优坡角确定考虑的因素分析71

第二节 边坡开挖设计76

一、边坡开挖参数的确定76

二、开挖步骤77

三、开挖设计77

四、施工工艺81

五、质量监控82

六、爆破效果分析83

第三节 边坡加固设计83

一、边坡加固方案的比选83

二、大悟边坡加固类型的选择与研究87

三、K32段和K34段边坡锚喷加固设计90

第九章 信息化设计与施工93

第一节 引言93

第二节 信息化设计思路与工作程序94

二、信息化施工过程95

第四节 边坡工程监测技术与信息化施工95

一、监测系统的设计原则95

一、信息化施工原理95

第三节 信息化施工原理与施工过程95

二、信息化施工技术96

三、信息化施工技术内容96

四、边坡信息化施工要点96

第五节 监测与信息反馈97

一、现场监测内容与方法97

二、监测结果分析99

三、信息反馈设计104

一、K32+600～K33+000右侧边坡开挖问题分析及相应建议与对策105

第十章 大悟边坡设计施工信息反馈实录105

第一节 信息反馈实例105

二、K32段Ⅰ号边坡开裂并修正设计应急处理107

三、K32段Ⅲ号边坡开裂、滑移原因分析及处理108

四、K34-Ⅳ剖面锚喷支护反馈设计109

五、K34+140～K34+155段开裂、垮塌原因分析及处理措施110

六、K34+134～K34+158段第二次开裂、垮塌原因分析及处理措施110

第二节 爆破对边坡工程系统的影响与对策112

第三节 特殊边坡问题处理115

一、K34段采石场边坡锚喷支护修改设计图115

二、K34+134～K34+158段采用高压注浆锚注法设计115

第四节 施工中存在的问题及处理措施116

一、局部滑塌成因116

二、处理措施118

主要参考文献120

后记121