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陕西泾河南塬黄土边坡稳定性评价及防护措施研究

王亚军  
【摘要】:陕西泾河南塬存在许多高而陡峭的黄土边坡,由于雨水作用、冻融作用、地震以及人为作用等综合因素的共同影响,使得其很容易发生滑坡、崩塌等地质灾害,严重影响道路交通和居民的生命财产安全,近年来,滑坡现象时有发生,因此有必要对该地区的黄土边坡进行稳定性分析。本文以陕西泾河南塬牛杨村黄土边坡为工程背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,借助有限元软件对该边坡进行稳定性分析及防护措施研究,研究内容和成果如下:(1)通过分析黄土边坡的结构及黄土边坡失稳的影响因素,得到陕西泾河南塬黄土边坡变形破坏类型一般包括片状剥落、颗粒状剥落、沟壑状破坏。探究影响黄土边坡稳定性的因素及造成黄土边坡地质灾害的外界因素。基于黄土边坡的破坏类型及变形破坏特征假定边坡潜在危险滑裂面,利用极限平衡法计算自然边坡的稳定性系数,分析边坡的稳定性,得出边坡处于基本稳定状态。(2)基于有限元软件,以黄土边坡为研究对象,分别对天然工况、强降雨工况、地震工况三种工况进行模拟分析,通过对其安全系数以及位移、剪应力、塑性变形进行分析,得出在自然工况下的边坡处于基本稳定状态,与理论计算得出的分析结果一致,说明了模拟结果的可靠性;强降雨工况和地震工况下的边坡处于不稳定状态,应对不稳定边坡进行加固处理。(3)采用抗滑桩和锚杆分别对黄土边坡进行支护,通过对比加固前后的安全系数、位移、剪应力、塑性变形的变化,分析得出锚杆支护对该边坡的加固效果更好,更适用于对该边坡支护。在确定采用锚杆支护后,本文对锚杆的锚固间距进行了优化,模拟内容分别为:①锚固间距为2.0m;②锚固间距为2.5m;③锚固间距为3.0m;④锚固间距为3.5m。通过对比位移、剪应力、塑性变形的变化,得出当锚固间距为3.0m时,既能保证边坡稳定又能减少材料浪费。


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