北京香山地区某边坡稳定性分析与支护设计

发布时间：2020-04-22 09:39

【摘要】：我国山地、丘陵地貌众多,加之工程建设频繁,自然边坡和人工边坡在自然界和城市中不胜枚数,其中中小型边坡由于规模小、数量多往往得不到重视,为了节约资金,常以浆砌石挡墙简单支护,缺少准确的岩土计算和专业的支护设计。北京香山地区西营村某中小型边坡位于居民区内,人类工程活动复杂,在2015年7月17日,受连续降雨冲刷影响,边坡表层土体发生小规模滑塌破坏,原坡脚有两排挡墙支护,由于支护设计不合理,在降雨中上部第一道挡墙整体滑移外倾,部分墙体错断破坏,最大错断距离达12cm,本文运用GeoStudio对该边坡进行流固耦合模拟,分析降雨时边坡稳定性变化,根据模拟结果显示边坡天然状态下稳定系数为1.28,降雨时最小稳定系数为1.23,在强降雨等恶劣环境下存在二次破坏的可能,需进行支护设计,考虑到该边坡位于居民区,坡顶有在建和待建楼房建筑,从长远的角度考虑,本文采用集深层、浅层支护于一体,安全储备性高的格构锚杆复合支护形式,格构间可以种植绿化,改善环境。本文运用FLAC3D~(5.0)对支护效果进行模拟,在坡顶施加10kN/m~2、30kN/m~2、50kN/m~2 3种荷载探究坡体应力、应变,发现坡体变形很小,处于稳定状态,证明设计方案安全可靠。通过本文研究,总结出以下结论:(1)通过流固耦合模拟发现,由于粉质粘土渗透性较低,强降雨条件下雨水不能有效入渗,坡体稳定性虽然降低,但幅度有限,结合坡体破坏形式可得出结论,2015年7月17日,边坡破坏主要由于降雨侵蚀作用,加剧雨水入渗,破坏坡体稳定性,所以支护过程中要重点考虑坡面的防护处理。(2)降雨时边坡稳定性逐渐降低,雨停后达到最小值,雨后随着雨水下渗,孔隙水压力消散,稳定性略有回升。(3)格构锚杆复合支护形式支护效果可靠,安全储备性高,当坡顶施加荷载后,边坡变形量很小,能保持坡体稳定。(4)上部荷载增加时,受锚固力影响,坡顶竖向位移由坡内向临空面侧减小,坡面横向位移由坡顶向坡脚逐渐增大,从支护的角度考虑可以适当增加坡脚锚杆的长度,提高坡体稳定性。
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定性分析方法,边坡稳定性,自然成因,区域规律

4图 1-1 边坡稳定性分析方法（引自黄昌乾，1999）1.2.2.1 定性分析方法首先需要了解影响边坡稳定性的主要因素和基本破坏类型，针对边坡的变化过程，参考地质情况类似的边坡稳定性，以往看今，推测今后的变化趋势。其可以全面的研究影响边坡失稳的多方面指标，并且迅速地对边坡稳定性和变化趋势做出判断，但受到人为主观因素影响较多（李朋丽，2015）。下面主要介绍几种定性分析方法：自然成因历史分析法主要通过研究坡体形成的地质历史，地质环境，坡体的形态，地层地质结构及变形破坏迹象，定性分析坡体稳定性，主要用于稳定性的区域规律性研究，有很大局限性。工程类比法主要是利用已经查明的边坡工程地质条件与原来研究、设计的成功边坡进行比较，对

瑞典条分法

坡的防护、治理提出合理建议（张亚芳，2017）。统是在工程类比的基础上大量收集已有边坡实例的分析方法方法分为极限分析法与数值分析法，其中极限分析合土体强度参数建立滑坡土体的下滑力与下滑阻力体的稳定性，该方法计算简单，应用广泛。工程中瑞典圆弧法、瑞典圆弧条分法、简化 Bishop 法、Ja限分析方法原理相同，，区别主要在于对土条间相互典条分法假设土条间作用力大小相等方向相反，实用力，虽然并不满足单个土条的静力平衡，但长期，计算简单，应用广泛。其原理如下：
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU43

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