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花岗岩残积土地区人工边坡稳定性研究

曾洲  
【摘要】:《广东省地质灾害成灾规律研究》(GDGTKJ2014007)报告指出,广东梅州花岗岩残积土地区地质灾害给当地造成了重大人员伤亡和财产损失。为此,本文以广东省国土厅科研课题《梅州市人工边坡稳定分析及其监测预警技术研究》为依托,采用查阅文献、调查统计、室内外实验和数值模拟多种方法,重点研究不同边坡特性和降雨条件对边坡产生的影响,主要内容和成果如下:(1)梅州边坡灾害以小、中型为主,多为浅层滑坡和土质边坡灾害。此地区灾害频发是因广泛分布花岗岩残积土及其特殊的工程性质;高温多雨的气候条件、山地丘陵地貌、人类因发展经济和生活的需要而产生的削坡活动。此外,还统计了梅州削坡情况及降雨情况,为数值模拟计算提供依据。(2)花岗岩残积土是一种结构性土,经室内直接剪切实验得出残积土具有较高的抗剪强度。现场单环渗透实验并结合文献得到黏性土、砾质黏性土和全风化花岗岩的饱和渗透系数在1.78×10~(-5)、3.14×10~(-5)、5.00×10~(-6)左右。本文通过土水特征曲线实验、边坡体积含水率实验验证Geo-studio软件的可靠性,并得到桂田村降雨预警阈值为90mm/day,与实际情况相符。(3)利用获得的区域削坡和降雨数据,采用Geo-studio建模计算后,建议梅州花岗岩残积土边坡削坡高度在4m时,削坡角度控制在70°以内;削坡高度在6m时,削坡角度尽可能在65°以下;削坡高度在8m、10m、12m时候,削坡坡度应分别控制在60°、50°和45°内。当削坡角度设置为45°时,建议削坡高度不超过12m,当削坡角度为60°时,削坡高度应控制在8m以内;此外,不建议削坡角度超过70°。削坡高度10m角度45°的边坡降雨预警值为200mm/day,削坡高度10m角度50°的边坡降雨预警值为160mm/day,高度10m角度55°降雨预警值为100mm/day。前期降雨对边坡影响中,起决定性作用的是前期降雨量的大小;另外,渗透系数小的岩土体边坡受前期降雨影响较大,要警惕降雨量大的后峰型无间隔前期降雨。削坡坡型建议采用阶梯型及直线型,相同削坡距离范围内,阶梯级数越少边坡越稳定。


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