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弱面控制的岩质边坡稳定性分析及治理措施研究

姚劲松  
【摘要】:边坡稳定性问题一直是岩土工程界的一个重要研究内容,它涉及矿山、土木、交通、水电等多方面工程领域。随着社会经济发展步伐的不断加快,工程建设规模和力度也越来越大,边坡地质灾害更为突出,边坡问题从简单的土坡延伸到复杂的岩质高大边坡,因此岩质边坡,特别是弱面裂隙发育的复杂高大岩质边坡稳定性研究及其治理措施研究将变得更加重要。 本文以江铜公司德兴铜矿黄牛前高大岩质边坡为研究对象,遵循现场调研—资料收集—室内试验—计算参数工程处理—计算模型建立—稳定性分析—治理措施提出的研究思路。在分析计算中,对存在潜滑移面的局部台阶采用极限平衡法自编PSSAS程序进行稳定性计算;对整体边坡采用FLAC3D软件进行三维数值模拟稳定性分析。最后,针对稳定性分析计算结论,提出了对该边坡进行预应力锚索支护的治理措施,并对预应力锚索支护的治理效果进行了简单数值模拟。 结合本次论文所做的研究工作,得出如下结论: 1) 通过地质调查,得出该边坡岩性较为单一,断层及弱面相当发育; 2) 通过室内岩石常规试验,得出该边坡岩体强度较低,离散性较大; 3) 通过自编PSSAS程序对边坡140~170米台阶进行稳定性分析,得出该台阶安全系数为0.93,处于不稳状态; 4) 通过FLAC3D对整体边坡进行三维数值模拟,得出在不考虑弱面影响及考虑弱面影响的情况下,整体边坡的安全系数分别为1.44和1.19,说明弱面对边坡稳定造成很大影响; 5) 通过FLAC3D对边坡预应力锚索加固模拟,得出边坡安全系数1.19由提高到1.40,说明预应力锚索不失为一种治理弱面控制的边坡的行之有效的方法。


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