滇西高烈度地震区破碎堆积体公路高边坡加固及稳定性研究

来源 :云南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanlian2008
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边坡稳定性与周围环境安全密切相连,边坡失稳是一种严重的地质灾害,会造成严重的后果,故需要谨慎对待。论文依托兰坪县某边坡工程实例,使用两种不同的有限元软件对边坡进行稳定性计算分析并提出加固措施。随后再利用数值模拟软件对加固后边坡进行自然工况、降雨工况及地震工况下稳定性、渗流场、位移场、应力场等方面研究分析,并开展了模型试验,模拟加固后边坡在各种降雨条件下的情况,对其进行孔隙水压力、土压力变化及坡体变形的研究分析。所做工作及获得成果:(1)基于工程地质勘察资料,查明了边坡区的地层岩性、地质构造及地震、水文地质、工程地质等特征,还对造成边坡变形失稳的原因和机理进行了解释。(2)对自然工况下边坡进行二、三维有限元稳定性计算分析并提出合理的加固方案,再对自然工况下加固后边坡进行计算分析。结果表明:经过加固后,边坡由之前的欠稳定状态变为稳定状态。(3)基于饱和—非饱和土渗透理论,对降雨工况下加固后边坡进行渗流场、应力场、稳定性的二、三维有限元计算。结论如下:若延长降雨时间或增大降雨强度,坡面孔隙水压力值、总水头值、含水量和边坡竖向应力都增加,但会对边坡稳定性造成削弱影响。最小安全系数仍满足规范中降雨工况下对边坡的稳定性要求。(4)根据时程分析法,对加固后边坡从二维及三维两个角度开展了数值模拟,得到了边坡在地震作用下的最小安全系数和反应结果。结果表明:加固后边坡在地震工况下未发生失稳。(5)采取模型试验手段,模拟加固后边坡在各种降雨条件下的情况,得到各测点的孔隙水压力及土压力结果,并与数值模拟结果对照,同时观察分析坡体的变形发展特征。结论如下:模型试验得到的孔隙水压力与土压力结果和数值模拟得到的结果在随时间而改变的方式上大致相同。模拟降雨强度越大,模型边坡裂缝发展越快,滑体更快湿润,更快发生整体滑坡。
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