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广阳路K3+980~K4+240段边坡稳定性评价与处治设计

胡晓欢  
【摘要】:随着我国经济和建设的迅猛发展,边坡成为工程界极为关注的工程形式。边坡作为最常见的地质环境,它涉及到公路、铁路等交通工程;水利、水电坝体工程;露天高边坡采矿工程等诸多工程领域。边坡的滑塌会直接威胁到工程的建设和人民的生命财产安全,而边坡的失稳滑塌也成为全球性的三大主要地质灾害之一。因此,能否正确评价边坡的稳定性常常是此类工程成败的关键,也是确保工程安全和降低建设费用的重要环节。 本文以广阳路K3+980~K4+240段高边坡为研究对象,通过对边坡地质工程现场勘查取样,将边坡岩组进行了岩土物理力学性质密度、含水率试验、土工直接剪切试验、岩石变角模剪切试验,获取了边坡岩组岩土体物理力学参数数值。本文使用以极限平衡条分法为理论基础的Slide6.009数值分析软件、有限元强度折减法为理论基础的Phase2D分析软件分别对边坡进行稳定性计算及评价。主要研究成果如下: (1)分析了国内边坡工程的发展趋势、边坡失稳的危害性,总结了国内外边坡稳定性评价的研究现状及评价方法。 (2)介绍了有限元法强度折减法及瑞典圆弧法、毕肖普法、摩根斯坦-普莱斯法这三种极限平衡条分法在边坡稳定性评价中的计算理论,比选了适合本工程的数值分析方法及本构模型,对广阳路K3+980~K4+240段边坡进行了二维数值分析。 (3)使用Slide6.009、Phase2D二维数值分析软件,研究分析了边坡在正常工况下、非正常工况I(暴雨或连续降雨状态下)、非正常工况II(地震等荷载作用下)边坡的安全系数及岩体强度系数,通过对比分析,评价了边坡稳定性。 (4)根据数值分析的计算结果,分析了影响边坡稳定性的因素,总结了边坡的处治原则和方法。边坡处治采用坡率法和减重法,优化了边坡的角度和形状,卸除坡顶处致滑段的荷载,并对坡顶处沉降过大的高压电铁塔进行加固设计。 (5)根据处治措施,对优化后的边坡进行了数值分析,验证了处治效果,最终为广阳路K3+980~K4+240段边坡的稳定性提出了处治方案和建议。


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