高填方边坡在软硬基底条件下变形规律及控制技术研究

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高填方边坡是大型岩土人造工程,由于该类边坡高度与规模大、坡度陡、基底条件差,在极端气象条件下容易发生失稳破坏等现象,从而给生命和财产造成严重损失。因此,本文结合涞水某滑雪场硬岩基底高填方边坡和迁安某软岩基底高填方渣土场边坡两个工程实例,从刚度和强度两个维度出发,针对高填方滑雪场边坡既不能大变形也不能破坏、高填方渣土场边坡允许有一定变形但不允许破坏前提下,分别对高填方边坡在硬软不同基底条件及降雨工况下滑移变形机理及其稳定性展开研究,并提出其防控措施。主要研究内容如下:(1)以硬基底高填方滑雪场边坡为研究对象,应用数值模拟方法模拟分析了自然工况下边坡的沉降、位移变化特征及应力应变分布特点,在此基础上对边坡整体和局部危险区的稳定性进行评价,确定了其安全状态。(2)揭示了不同降雨工况下滑道高填方边坡的降雨入渗特点、滑移破坏特点,同时应用极限平衡法和强度折减法对稳定性进行了评价;并对填方体内细颗粒运移破坏问题采取了注浆防护措施及高填方边坡的稳定性评价。(3)针对高填方滑雪场边坡的失稳特点,运用剩余推力法对各滑块间剩余推力分布特点进行了评价;针对危险区域应用常规预应力锚索及扩大头预应力锚索两种方案进行加固设计,确定了优化加固设计方案;同时对填方体进行了排水措施进行了设计。(4)针对尾矿砂形成的软基底高填方渣土场边坡,结合当地历史降雨资料以及国家气象局颁布的降水强度等级划分标准确定降雨参数,对渣土场变形演化特点进行系统模拟研究,揭示了软基底高填方渣土场边坡堆载后链锁式变形演化机理,并对软基底承载力和边坡安全性进行了评价。(5)针对软基底高填方渣土场失稳破坏特点,采用削坡减载与排水相结合的综合治理措施进行了方案设计,并确定了优化的设计方案。
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