安楚公路红层边坡稳定性研究

【摘要】： 红层是红色陆相沉积为主的碎屑沉积岩层，岩性以砂岩、泥岩、粉砂岩和页岩为主。是著名的易滑地层，边坡稳定问题非常突出。安宁至楚雄高速公路有三分之二以上的路段通过红层地区，由于红层地区的软岩所具有的特殊工程特性，对高速公路的修建和运营有很大影响和制约，特别是对挖方边坡的影响更大。 结合安楚公路工程实际，对工程沿线红层沉积建造环境，红层与红层软岩地层的特性，地质构造的基本规律，红层软岩岩体结构特征，以及通过调查分析，对安楚公路挖方边坡变形失稳破坏机制进行研究。 本文以安楚高速公路8、9合同段的典型红层路堑边坡的研究对象，在广泛的地质资料调研和工程地质特性分析的基础上，采用理论研究、数值分析对红层边坡变形破坏机理、稳定性分析及加固防护措施进行了系统的研究。得出的主要结论和研究成果如下： (1)滇中红层多为软岩与硬岩相间，呈互层状产出，层间结合力弱。受区域构造影响，岩层扭曲褶皱强烈，多中高倾角，结构面发育，多有泥化现象。红层软岩抗风化能力弱，岩体差异风化明显，泥岩崩解剥落速度快。软岩在饱水条件下强度降低，泥化面及层间夹泥在饱水条件下强度极低。 (2)安楚高速路红层边坡，由于其独特的地质构造及岩体结构特征。路堑边坡开挖后发生的变形破坏模式，主要破坏类型可分为五种：①顺岩层层面变形失稳破坏机制；②结构面不利组合形成的楔形体变形失稳破坏机制；③反顷边坡切层失稳破坏机制；④沿断裂构造岩带发生变形失稳破坏机制；⑤松动体变形失稳破坏机制。 (3)红层路堑稳定性评价，先用赤平投影图对倾斜红层边坡失稳模式做出快速、定性的判断。并给出了边坡破坏时，其结构面的赤平投影图的关系；并根据变形失稳模式采用工程类比法、极限平衡法及数值方法等方法对红层边坡的稳定性进行分析。 (4)对红层边坡的开挖坡比、防护措施的适用性进行讨论，提出了红层边坡防护加固设计、施工的特殊要求。 (5)由于红层所具有的特殊工程特性，对边坡的影响很大。对红层软岩边坡除进行合理的设计外，还应加强监测，用于评价治理效果及长期稳定性。