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山区公路岩石高路堑边坡稳定性评价

王开源  
【摘要】:岩质高边坡的稳定性评价是一个复杂的岩体力学问题,也是一个复杂的岩土体和工程地质学问题。本文结合广西钦州至崇左高速公路几处典型边坡,通过对研究区工程地质环境条件研究,结合对边坡结构面现场快速描述、岩体结构分级和岩体结构工程地质分区,而后预测边坡的变形和破坏模式;并运用极限平衡方法对发生破坏的边坡进行定量的力学评价,最后并利用离散元程序UDEC对一处典型高陡边坡进行了稳定性计算,分析了该边坡开挖后的稳定状况和变形发展趋势等。通过对本段岩质高边坡的稳定性分析和研究,得到了以下几点结论: 1、本地区因没有大型的地质构造,故其对边坡稳定性的影响较小。该区地处亚热带季风气候区,雨季长,雨量充沛,台风等恶劣天气频繁,降雨对边坡的稳定性影响较大;本区挖方边坡高度大、坡率大、支护偏弱、地层岩性差,对边坡的稳定性影响较大。 2、所研究的两处边坡岩体结构面工程地质分级以Ⅳ类结构面和Ⅴ类结构面为主,软弱夹层及长大裂隙等均被揭露。通过分析边坡的破碎松动程度、岩体风化程度、结构体组合等特征,按照“工程地质环境条件研究→结构面现场快速描述→岩体结构分级→岩体结构的工程地质分区→预测边坡变形破坏模式”的研究思路,可对边坡岩体的稳定性现状和其可能的破坏模式进行分析,从而为边坡整体稳定性评价和分区支护治理设计提供依据。 3、从滑坡的发展过程、工程地质条件、变形特征及形成机理对钦州至崇左高速公路K41+100左侧边坡滑坡进行了分析,滑坡在非正常(暴雨)工况下的稳定系数Ks=0.91,处于不稳定状态。运用传递系数法得到滑坡体的剩余下滑力在2100KN左右,数值巨大,治理设计中采用了在边坡的一级平台位置设置预应力锚索抗滑桩并配合上部锚索、锚杆加固的措施。 4、通过离散元程序UDEC模拟得出:K30处边坡开挖后其变形主要集中在坡体中下部,边坡破脚处水平位移最大。由于坡体节理裂隙发育,边坡岩体较破碎,整个边坡的破坏方式为类似散体的圆弧破。在暴雨或者连续降雨情况下边坡的水平位移显著增大,边坡极有可能出现整体失稳现象,需要及时支护。


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