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红层堆积体高边坡稳定性及预加固措施研究

吴德志  
【摘要】:广元至巴中高速公路位于四川北部山区,线路设计为双向六车道高速公路。沿线红层堆积体边坡问题特别突出,在路基开挖后将形成10m以上堆积体高边坡约50多处,最大坡高约45m,堆积体厚度达11-33m。堆积体多是红层的砂、泥岩崩塌、滑坡及残坡积物等堆积物,其物理力学性质差,因此红层堆积体高边坡的边坡稳定性问题及支护措施是该公路建设中的关键技术问题之一。本文结合广巴高速公路实际情况,对工程沿线典型红层堆积体高边坡成因类型、变形破坏特征、变形破坏机制、边坡稳定性及加固措施进行系统研究,对该工程建设具有重要的理论及实践意义。论文取得的主要认识与成果如下:(1)本次研究选取的23个典型堆积体高边坡主要分布在广巴高速公路旺苍县境内,大部分位于东河和木门河两岸,主要包括残坡积物、冲洪积物、岸坡卸荷形成的崩塌堆积物、古垮塌体或古崩滑体的改造产物、冰碛物和冰水沉积物以及第四纪沉积体等一种或几种堆积物。(2)在对广巴高速公路沿线红层堆积体进行详细调查基础上,详细研究了堆积体边坡的成因类型、物质组成及影响其稳定性的主要因素。研究区的红层堆积体边坡按成因类型可分为崩塌型、残坡积型、滑坡积型和复合型堆积体4大类。(3)广巴高速公路红层堆积体高边坡主要有2类变形破坏模式,即:沿红层堆积体内部破坏模式和沿基覆界而破坏模式。其失稳破坏机理:边坡的失稳破坏是一种平衡向另一种平衡发展的结果,这种结果主要受到内因和外因的共同作用。研究区的红层堆积体边坡受到开挖的影响,局部坡形和坡体条件受到改造,坡体临空条件增大并发生卸荷松弛,可能直接导致局部滑塌破坏或者后期叠加的地震和降雨等作用导致边坡局部或整体失稳破坏。(4)通过极限平衡法和强度折减法分析广巴高速公路沿线不同成因类型的典型红层堆积体高边坡稳定性。分析表明研究对象在天然条件下处于基本稳定状态,暴雨和地震条件下均处于欠稳定状态-不稳定状态。(5)根据广巴高速公路沿线典型红层堆积体稳定性计算结果,提出了预加固处理措施,并对其加固效果进行了数值模拟研究。


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