四川达宣公路插旗山古滑坡稳定性评价及治理措施研究

发布时间：2017-04-06 17:19

  本文关键词：四川达宣公路插旗山古滑坡稳定性评价及治理措施研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：滑坡是山区公路地质灾害的一种主要灾害类型,达宣公路是连接达州与宣汉的城间快速主干道路,沿线地质灾害较发育,插旗山古滑坡是沿线地质灾害中的一个重要灾害点。该滑坡经过长期的变形演化,滑坡形态特征已发生明显改变,具有一定隐蔽性不易发现,导致在勘察阶段没有足够的认识,随着公路开挖该滑坡出现了明显的变形现象。因此,开展对该滑坡的基本特征的认识及其稳定性评价,为治理工程设计提供依据,保证公路安全施工与后期安全运行具有重要实际意义,对类似古滑坡的变形演化、稳定性分析以及治理具有一定的参考价值。探明滑坡区地质环境条件以及滑坡结构特征,在此基础上,重点对滑坡变形演化破坏特征进行系统的调研,采用地质-力学的方法分析滑坡的成因机制与变形演化,运用地质分析与数值模拟方法,对滑坡在公路开挖与暴雨作用下的复活机制进行研究,用定性和定量相结合的方法评价滑坡坡整体稳定性,从而提出合理的治理措施,运用数值模拟对治理工程进行模拟,并计算治理后滑坡的稳定性,取得如下研究成果。(1)研究区斜坡为砂泥岩互层的中倾坡内结构,坡体内发育一组平面“X”型节理,坡体后部长期受崩塌堆积加载影响,顺坡向长大结构面逐渐贯通形成滑移面,斜坡体发生以滑移-拉裂为主的变形破坏,堆积形成插旗山古滑坡。(2)滑坡的变形演化受沟谷及暴雨侵蚀控制,滑坡体内一直发生着缓慢的蠕滑变形,滑体多次解体,形成多级指向沟谷的弧形陡坎地貌,右侧区域的变形程度明显强于左侧。(3)公路开挖导致滑坡复活,公路开挖后,滑坡阻滑段长度减小,抗滑力下降,滑坡稳定性下降;滑坡中前部出现了横向拉张裂缝与侧向雁行式裂缝,同时在公路开挖断面处揭露滑带中擦痕与镜面,公路完全开挖后,滑坡阻滑段将被完全截断,整体稳定性将进一步锐减,对公路的安全施工与后期的运行存在较严重的安全隐患。(4)运用Flac3D数值模拟滑坡未开挖、一次开挖、二次开挖在天然与暴雨工况,分析应力、位移、塑性变形区、剪应变增量,模拟结果表明:随着开挖的逐步进行,滑坡应力场法神改变,滑坡位移量逐渐增大,出现部位明显增多,并且在暴雨状态下进一步加剧;公路开挖过程中,滑坡塑性变形出现在整个过程中,并且随着开挖的逐步进行,塑性变形与塑性破坏范围增大,剪应变增量贯通区受开挖与暴雨影响剪应变增量基本贯通整个坡体。(5)极限平衡法是滑坡稳定性计算最常用的方法,本文在运用传递系数法计算滑坡稳定性的同时,采用加拿大公司开发的Geo-studio专业软件中的slope/W模块为平台,运用Morgenstern-Prince、Janbbu、Bishop以及瑞典条分法对滑坡的稳定性进行计算分析。计算结果表明:滑坡在天然工况与暴雨工况下处于基本稳定状态;开挖完成后,滑坡在天然工况与暴雨工况下处于欠稳定状态,暴雨工况下整体稳定性更低。(6)在滑坡剩余下滑力计算结果的基础上,结合滑坡变形特征、公路开挖状况提出滑坡的防治方案为抗滑桩+锚杆框架梁+截水沟,并进行分项设计。运用Flac3D数值模拟对治理工程进行模拟,并根据计算治理后滑坡的稳定性,说明治理工程合理,达到本次研究目的。
【关键词】：插旗山古滑坡 变形演化 稳定性 治理措施
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U418.55;P642.22
【目录】：

• 摘要4-6
• abstract6-11
• 第1章 前言11-20
• 1.1 选题依据及研究意义11-12
• 1.2 国内外研究概况12-18
• 1.2.1 滑坡成因机制研究现状12
• 1.2.2 滑坡复活机制研究现状12-14
• 1.2.3 滑坡稳定性评价方法研究现状14-17
• 1.2.4 滑坡治理措施研究现状17-18
• 1.3 主要研究内容及技术路线18-20
• 1.3.1 主要研究内容18
• 1.3.2 研究思路及技术路线18-20
• 第2章 研究区地质环境条件20-25
• 2.1 气象水文20-21
• 2.1.1 气象20
• 2.1.2 水文20-21
• 2.2 地形地貌21
• 2.3 地层岩性21-22
• 2.4 地质构造22-23
• 2.5 地震23
• 2.6 水文地质23-24
• 2.7 人类工程活动24-25
• 第3章 滑坡基本特征及成因机制分析25-35
• 3.1 滑坡形态特征及规模25-27
• 3.2 古滑坡物质组成及结构特征27-32
• 3.2.1 滑坡体物质组成及结构特征27-29
• 3.2.2 滑带物质组成及结构特征29-30
• 3.2.3 滑床的物质组成及结构特征30-32
• 3.3 滑坡成因机制分析32-35
• 3.3.1 滑坡成因条件32-33
• 3.3.2 古滑坡成因机制分析33-35
• 第4章 古滑坡变形演化过程与复活机制分析35-54
• 4.1 古滑坡历史变形特征及演化过程35-38
• 4.2 公路开挖变形特征及复活机制地质分析38-42
• 4.2.1 公路开挖变形特征38-40
• 4.2.2 滑坡复活影响因素40-41
• 4.2.3 滑坡复活机制地质分析41-42
• 4.3 滑坡复活机制三维数值模拟分析42-54
• 4.3.1 计算模型建立42-43
• 4.3.2 滑坡开挖前天然状态下模拟结果分析43-45
• 4.3.3 滑坡开挖后天然状态下模拟结果分析45-49
• 4.3.4 滑坡开挖后暴雨状态下模拟结果分析49-54
• 第5章 滑坡稳定性评价54-61
• 5.1 滑坡稳定性定性分析54
• 5.2 滑坡稳定性极限平衡计算54-60
• 5.2.1 计算方法与基本原理54
• 5.2.2 计算模型及工况54-56
• 5.2.3 计算参数选取56-58
• 5.2.4 计算结果分析58-59
• 5.2.5 稳定性敏感性分析59-60
• 5.3 稳定性综合评价预测60-61
• 第6章 古滑坡开挖治理措施研究61-79
• 6.1 古滑坡基本特征61
• 6.2 治理的目的及原则61-62
• 6.3 治理方案比选与设计62-75
• 6.3.1 治理方案比选62-64
• 6.3.2 治理措施分项设计64-75
• 6.4 古滑坡治理工程模拟与稳定性分析75-79
• 6.4.1 治理工程数值模拟分析75-77
• 6.4.2 治理后稳定性分析77-79
• 结论79-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-86
• 攻读学位期间取得学术成果86

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本文编号：289320