鄂西山区顺层岩质边坡失稳机制与防治技术研究

发布时间：2020-04-12 12:50

【摘要】：以往的工程实践证明,顺层岩质边坡引发的问题多、危害大,顺层滑坡导致重大事故的发生屡见不鲜,原因归结为两点:一是对顺层滑坡破坏机制的认识不足;二是缺乏对此类边坡的加固防治经验。本文结合恩来恩黔高速公路沿线顺层岩质边坡实例,通过理论分析和数值模拟对平面滑动破坏机制和双折减系数法进行了详细研究,最后采用离散元程序3DEC研究边坡崩塌破坏过程并进行预应力锚索加固影响因素分析。论文主要工作如下:以边坡破坏的几何形态对顺层岩质边坡常见失稳模式进行划分,采用离散元通用程序3DEC对单平面滑动破坏、同向双平面滑动破坏、楔形体破坏三种典型的平面滑动破坏进行模拟。结合单因素和多因素敏感性分析方法,研究各因素对双平面滑动破坏类型边坡稳定性的影响程度,得出对边坡稳定性的影响程度由大到小依次为坡角、坡高、下部滑面倾角、岩体内摩擦角、岩体粘聚力、下部滑面内摩擦角、上部滑面粘聚力、下部滑面粘聚力、上部滑面倾角、上部滑面内摩擦角。针对单平面滑动破坏和同向双平面滑动破坏两种现象,对结构面强度参数c、tanφ进行不同程度衰减,分析其对边坡临界破坏形态的影响,结果表明岩质边坡单平面滑动时的结构面c-tanφ临界曲线满足一次线性函数关系,临界滑动面不受临界状态点的影响,也即是传统强度折减法(SRM)和双强度折减法(DRM)两种折减方法所得的滑动面并无区别;同向双平面滑动时,结构面的c-tanφ临界曲线满足二次抛物线函数关系,不同的临界状态点可能对应不同的组合滑面,但主滑面(与开挖临空面相交的结构面)的位置却不受影响。采用离散元通用程序3DEC模拟典型顺层岩质边坡的崩塌破坏过程,并对缓放坡及预应力锚索加固后的边坡现状进行稳定性分析,讨论锚索预应力大小、锚固段长度、锚索排距及锚索倾角对边坡稳定性的影响,锚索预应力在一定范围内增大可有效降低边坡最大水平位移和最大竖直沉降;锚固段的长度对最大水平位移影响较小;锚索排距在一定范围内增大会提高边坡稳定性;在0°~50°范围内,随着锚索倾角的增大,边坡安全系数先增大后减小。
【图文】：

第 2 章 顺层岩质边坡破坏模式分析顺层岩质边坡种类繁多，根据岩层倾角的大小就可以将其分为顺层缓倾顺层陡倾两大类，而顺层缓倾里面又可细分为水平层和中缓两小类，顺层陡倾面又包含了直立岩层这一特殊类型，这些还只是在单一岩层中的简单分类，而这看似简单的几种类型，它们都有着自己独有的破坏模式，而如果是复杂岩层组合，通常也就是简单破坏模式的组合，因此对单一岩层中常见的破坏模式需有一个简单的了解。对于顺层岩质边坡而言，非常重要的一类破坏是平面滑动本章以破坏的几何形态作为划分条件，将顺层岩坡的破坏模式进行一个简单总结归纳，并对其中三种较为典型的破坏做进一步的机理分析。2.1 基于几何形态的分类根据结构面不同的组合形态可将顺层岩质边坡破坏形式分为如图 2-1 所五类。

层严重风化时；d)为沿不利结构面组合方向滑动的楔形体破坏；e)发生于高陡的中薄岩层边坡中，坡面与层面走向一致，在重力作用下，，中下部隆起产生溃屈。顺层路堑边坡由于开挖导致岩层被切断，通常由此发生顺层滑坡，以下四类顺层滑坡在工程实践中经常遇到。（1） 图 2-2 所示为单一岩体或互层岩体，其由薄层岩层所组成，较软弱，岩层倾角较小，为 20°~40°，这类岩体产生的滑坡规模不大，滑体厚度范围一般在 1~2m,典型断面如图 2-2 所示：
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU457

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本文编号：2624735