不同风化程度凝灰岩高边坡破坏机理及加固技术研究

发布时间：2020-10-19 08:27

　　凝灰岩具有裂隙发育,遇水后强度指标降幅大等鲜明特点,不同风化程度的凝灰岩高边坡将表现出不同的岩体特征,其破坏机理也不尽相同。目前国内外与此相关的研究成果较少。本文依托惠深高速公路加宽改扩建工程,选取典型不同风化程度的凝灰岩高边坡,开展不同风化程度凝灰岩高边坡破坏机理、稳定性及加固技术的研究,取得如下研究成果:1.通过现场调研,对工程沿线边坡的几何尺寸、岩体特征进行统计分析,并选取四处不同风化程度的典型凝灰岩高边坡,分析其地层岩性、坡形、坡率、加固措施等工程信息。2.结合有关研究资料,阐述了岩质高边坡常见的破坏模式,分析了凝灰岩高边坡稳定性的影响因素。结合典型凝灰岩高边坡的现场病害特征,探明了其破坏机理,认为主要破坏模式为滑移—拉裂破坏、滑移—溃曲破坏。3.采用数值计算手段,分别对正常工况、降雨工况下不同风化程度凝灰岩高边坡在各施工阶段的安全系数、表面位移、锚杆荷载变化规律进行分析研究,结果表明:施工期间,仅有一处强~全风化凝灰岩高边坡曾处于欠稳定状态,施工完成后所有高边坡均处于稳定状态;风化程度较低的两处高边坡的最大位移区域位于三、四级边坡,最大锚杆荷载区域位于二、三级边坡,风化程度较高的两处高边坡的最大位移区域位于二~四级边坡,最大锚杆荷载区域位于二、三级边坡。风化程度越高,边坡稳定性受降雨的影响越显著。4.结合现场监测成果,分析了监测期间不同风化程度凝灰岩高边坡的位移、锚杆受力特征及病害情况。结果表明:中~强风化凝灰岩、微~中风化凝灰岩为主的两处凝灰岩高边坡施工期间仅出现个别锚杆荷载增长显著、格梁轻微开裂等病害,其稳定性较好;强~全风化凝灰岩为主的两处凝灰岩高边坡施工期间多次出现局部溜坍、锚杆荷载增长显著、监测点位移突增等病害,其稳定性较差。5.结合数值计算结果与现场监测成果,对比分析了两种方法得到的坡表位移、锚杆荷载,明确了各典型高边坡的最危险区域。6.选取岩质高边坡常用的格构锚固技术,利用数值计算方法,从锚杆长度、锚固角度、锚杆锚索联合支护三个方向进行优化设计研究,提出了适用于凝灰岩高边坡的锚固参数取值及工程建议。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U416.14
【部分图文】：

改扩建项目,高速公路,地理位置

第二章不同风化程度凝灰岩高边坡现场调研分析二章不同风化程度凝灰岩高边坡现场调研况圳高速公路是连接惠州与深圳经济特区的南北向快速干道划中“纵三线”的重要一环，也是惠州市规划的“五横三纵深高速公路途经惠州市惠阳区，陈江镇、镇隆镇、新圩镇 31.43km，原道路设计为双向 4 车道。近年来，惠州、深济发展而快速增长，现有道路的通行能力已无法满足社会必要对惠深高速公路进行改扩建。改扩建后道路满足高速道路宽 33.5m。项目地理位置图如图 2-1 所示。

纲要图,区域构造

图 2-2 区域构造纲要图（1:500000）度凝灰岩高边坡特征现场调查惠州段路堑边坡岩体主要为不同风化程度的凝灰裂隙发育，地质条件较差。项目所在地区雨季长具有不利影响。对沿线高边坡进行现场调查，对化程度等特征进行统计、分析，并选取其中典型路边坡几何尺寸统计分析路堑岩体边坡的高度、长度进行了统计、分析，。经过分析调查，惠深高速公路沿线最大坡高不小的 42.43%；边坡高度主要集中在 20～39m，共有 1

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