大连东港路堑岩质边坡稳定性分析

发布时间：2020-02-11 20:47

【摘要】：路堑边坡稳定性问题，是公路建设中的一项重要工作。在我国，随着各级公路建设的急速发展，临坡公路不断涌现。在这些路堑边坡中，有很多岩质边坡，尤其是一些碎裂松散的岩质边坡，其稳定性问题已经成为公路建设中一大难题。为了减少和预防各种路堑岩质边坡的失稳问题，有必要推进致力于研究这类边坡稳定性问题的工作。本文对目前岩质边坡的研究现状进行了简要阐述，总结归纳了岩质边坡的工程地质问题，包括边坡的分类、破坏形式以及影响边坡的各种稳定性因素等，并对不同类型岩质边坡可能发生的破坏形式进行了具体的分析。对于本文的研究实例大连东港二十纵西边坡，首先确定了边坡的岩土体的物理力学参数，判断边坡可能发生的破坏形式，对切坡后的边坡稳定性进行数值分析计算，并采用“预应力锚索＋锚杆＋喷射混凝土面层”的加固方法，设计了边坡的稳定性支护方案。采用有限单元法中的三角单元，建立了数值分析模型，以《建筑边坡工程技术规范》中规定的边坡安全系数为评价边坡稳定性的指标，采用Slide软件分析了边坡加固前后的安全系数，并采用Phase2软件计算了边坡的总体变形及应力分布，根据计算结果评估了边坡的设计是否达到了安全要求。在数值分析中，根据大连东港所处的地理位置，综合考虑了暴雨和地震荷载，研究了边坡在暴雨、地震以及叠加工况下边坡的稳定性变化。根据计算结果，得到以下结论：（1）地震作用下，边坡安全系数降低6%~8%；（2）在暴雨荷载的作用下，边坡的稳定性系数降低1.0%~3.2%；（3）根据简单叠加原理，研究了地震和暴雨叠加条件对边坡稳定性的影响，得出对边坡安全系数影响由小到大的工况依次是无雨无震、暴雨无震、地震无雨和地震暴雨。最后论文总结了该工程数值分析过程中的不足之处，为特殊工况下边坡稳定性的研究提出了建设性意见。
【图文】：

层状结构岩体,边坡,反倾向,岩质边坡

般具有软弱层相间的互层状结构，例如砂岩、页岩互层，粘土岩与石膏互层等。大部分受较轻微的构造运动影响，产状较为平缓。受构造作用，软弱岩层内或软硬岩层间常有层面或层间错动现象，如果错动情况较为严重，还易形成破碎夹层或者泥化夹层，而这些夹层往往就是导致岩质边坡滑动失稳的软弱面。较坚硬的岩层内可能会发育原生节理或者存在构造节理。板裂层状结构：其组成岩层主要有千枚岩和片岩。岩层经受强烈的构造运动，产状较陡；常形成大范围的平行发育的劈理、片理、层间错动带，形成板裂层状结构岩体；同时，还有其他方向、力学特征不同的断裂结构面与层间错动带组合。块状构造的岩浆岩，若存在断裂结构面较为密集情况时，例如叠瓦状断裂和节理裂隙密集带等，也会形成板裂结构。层状结构岩体是岩质边坡中较为常见的一种结构形，形成的边坡也较为复杂。孙广忠根据岩层边坡产状关系将层状岩体边坡分为四大类（孙广忠，1993），包括：水平岩层边坡，切层边坡、顺层边坡及反倾向边坡（图 2-1）。

平面滑动,楔形体,边坡破坏,圆弧滑动

会慢慢发育，，最后发生坡体沿着顺坡方向产生滑动的现象。在自然地质条件和工程建设中，发生滑坡的情况非常之多，也对工程建设以及人类生命财产安全产生了巨大的威胁。正确的研究滑坡的分类，有助于及时对可能发生滑坡的边坡采取措施，降低滑坡发生的可能性。岩质边坡相对复杂的地质特性，使得其破坏方式也是多种多样的。在国家“八五”科技攻关研究成果报告中根据滑坡形成模式，将滑坡分为以下七种类型：①崩塌；②滑动（平面、弧面、楔形体）；③倾倒；④溃屈；⑤侧向扩展拉裂；⑥流动；⑦复合型（图 2.2）（中国水利水电科学研究院，1995）。
【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】：2014
【分类号】：U416.14

【参考文献】