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《成都理工大学》 2009年
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缓倾角顺层岩质边坡稳定性分析与支护效果评价

张敏  
【摘要】: 四川省汉源新县城萝卜岗边坡位于新县城场址内。该边坡在县城建设及之后的人类活动过程中可能存在稳定性问题,且其变形破坏特征具有独特性,对工程建设又可能存在较大的危害。研究该边坡的变形破坏机制,分析其稳定性,评价其在支护作用下的响应等,对新县城建筑物等的安全具有重要的实际意义。 本文以“四川省汉源新县城萝卜岗边坡”为研究对象,通过对边坡的区域地质背景、工程地质环境条件、岩土体结构特征、边坡已有变形破坏迹象及对边坡岩土体物理力学参数取值等的调查试验分析的基础上,采用地质成因分析的手段对边坡的形成演化机理进行了分析研究,并在此基础上建立边坡变形破坏机制的概念模型,采用离散单元法(DEM)对边坡的变形破坏过程进行了深入的反演分析。然后在定性分析边坡稳定性的基础上,运用极限平衡法与FLAC3D数值计算的方法,对边坡在各种工况下的稳定性进行了分析评价,评价结果认为边坡中后缘滑坡影响区范围内坡体稳定性安全储备偏低,进而,在提出合理的两套治理设计方案的基础上,对支护设计的效果进行了分析评价,并比较选择出了较优的设计方案。具体内容及成果如下: (1)采用地质成因机制的分析方法对边坡的变形破坏模式进行了分析,进而在此基础上采用离散单元法(DEM)对边坡的变形破坏过程进行了数值模拟,其中数值模拟中分别从边坡的整体变形过程、滑坡堆积区后缘拉裂缝的形成过程、局部保存相对较好的岩石块体的形成过程、解体充分岩体的演变过程、滑坡堆积区中部拉陷槽的形成过程及滑坡影响区的变形过程等来分析边坡的形成演化过程。计算分析结果表明:①、萝卜岗边坡的变形破坏模式可以概括为“多层顺层滑移-拉裂”。②、边坡内发育的顺层面软弱夹层由于层面起伏而不平,这使得边坡内岩石块体变形破坏的底滑面起伏不平,边坡表层岩石块体由于变形条件(特别是底滑面条件)的不同,使得各岩石块体的变形速率不一,由于变形过程中,岩石块体的变形条件又会发生改变,这又会反过来改变岩石块体的变形的速率。边坡表??石块体变形条件与变形速率的这种关系正是部分岩石块体解体、部分岩石块体变形后保存较好,拉陷槽,滑坡后缘拉裂缝等现象形成的机理所在;③局部保存较好的岩石块体,在变形条件改变的情况下,仍然存在变形的可能。 (2)采用极限平衡法与FLAC3D数值计算的方法,对边坡在天然、天然+暴雨、天然+地震、天然+暴雨+地震等工况下的稳定性进行了分析评价。计算结果表明:①、天然状态下,边坡的整体稳定性较好;②、天然+暴雨条件和天然+Ⅶ度地震条件下,萝卜岗边坡能够保持基本稳定性,但安全储备偏低,局部处于欠稳定状态,难以达到工程建设要求。③、天然+暴雨+地震极限条件下,边坡将可能出现大规模的失稳破坏;④、值得注意的是,工程建设过程中的开挖,特别是局部被工程开挖切脚,导致下伏软弱夹层(包括滑带)出露于坡脚的情况,将对局部的稳定性产生较大的不利影响;⑤、水是边坡稳定性的另一个重要影响因素。 (3)根据边坡的防治原则等,提出了两套滑坡影响区合理的抗滑桩或者锚拉抗滑桩的治理方案。通过对两套方案的支护效果的FLAC3D数值模拟评价,发现两套方案支护效果均良好,但方案一的工程量比方案二高,最终选择方案二为治理的最终方案。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TU457

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【引证文献】
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【同被引文献】
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8 郑甲佳;浅埋暗挖地铁黄土隧道系统锚杆作用机理研究[D];长安大学;2009年
9 宁虎;顺层岩体边坡及其抗滑桩支护的稳定性研究[D];华中科技大学;2007年
10 张丹;边坡稳定及抗滑桩内力分析方法研究[D];河海大学;2004年
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