大轴重条件下既有铁路路基边坡稳定性评估

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中文摘要：既有线铁路提高列车轴重是发展重载的重要途径，但提高轴重会对路基边坡的稳定性产生影响，需要进行评估。与极限平衡法相比，有限元强度折减法分析边坡稳定性具有明显的优势，在分析前不需要做诸多假定就能求出安全系数以及真实的滑裂面，且能反映边坡的应力及变形分布情况。三维有限元强度折减法的研究成为边坡稳定性分析中的热点问题，但目前采用此方法研究重载路基边坡稳定性的相对很少。本文基于这个背景，完成了以下主要研究工作: 1)阐述了有限元强度折减法的基本原理，探讨了边坡失稳判据。采用摩尔-库伦屈服准则、非关联流动法则，建立了基于ABAQUS软件的强度折减法三维有限元分析模型，通过典型算例验证了模型的可靠性。 2)采用三维有限元强度折减法探讨了重载铁路路基边坡的高度和坡度、填料的粘聚力和摩擦角以及列车轴重对路基边坡稳定性及破坏模式的影响规律，并与传统极限平衡法、二维有限元强度折减法的计算结果进行了对比。 3)以朔黄铁路扩能改造工程为背景，基于实测抗剪强度参数，采用三维有限元强度折减法分析了朔黄铁路4个典型工点在正常参数条件下的边坡稳定性，并进一步分析了雨水渗入、坡脚积水以及道砟槽病害情况下边坡的稳定性。 4)总结了既有铁路路基边坡加固措施，并进行了超细水泥低压注浆加固粉质土路基的试验性探索。

作者：

吴春冬

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关键词：

三维有限元边坡稳定性强度折减法破坏模式铁路路基加固技术

授予学位：

硕士

学科专业：

土木工程

导师：

张明聚、蔡德钩

学位年度：

2014

学位授予单位：

北京工业大学

语种：

中文

中图分类号：