缓倾泥岩顺层公路边坡的稳定性分析及风险评价

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缓倾顺层边坡在贵州地区多有分布,因其形成机理复杂、识别难度大,在地质灾害普查和早期识别中易被忽略,但缓倾顺层边坡一旦发生失稳破坏,其危害较大、后果严重,由缓倾顺层滑坡造成的灾害问题屡见不鲜,且导致的人员伤亡和财产损失严重,因此缓倾顺层边坡的失稳破坏机理、监测预警和风险评估已成为山区公路建设和运营中亟需解决的问题。本文深入挖掘和分析边坡现场工程现状和监测数据,剖析缓倾泥岩顺层公路边坡的影响因素,揭示缓倾泥岩顺层公路边坡的破坏模式和失稳破坏机理,建立了缓倾泥岩顺层公路边坡的综合风险评价模型,从定量和定性角度开展了边坡的综合协同评价。本文的主要研究成果如下:(1)通过现场工程地质条件、水文地质条件和现场工程现状的分析,剖析了缓倾泥岩顺层边坡的影响因素,得到了该研究区缓倾泥岩顺层公路边坡的失稳破坏模式为“滑移—拉裂”型,揭示了在开挖卸荷、降雨等条件下,缓倾泥岩顺层边坡的失稳机理。(2)通过现场监测方案的设计和现场监测数据的处理,获取了缓倾泥岩顺层边坡的累计位移—时间曲线,揭示了变形曲线的特征和规律,建立了基于变形速率和改进切线角的预警判据,实现了缓倾泥岩顺层边坡的临滑精确预警。(3)基于有限元软件Midas GTS NX建立了缓倾泥岩顺层公路边坡的三维有限元模型,采用应力—渗流和强度折减法,模拟了边坡在不同降雨历时和不同支护方式下的稳定性,验证了预应力锚索框架梁支护缓倾泥岩顺层公路边坡的有效性。(4)基于运营期缓倾泥岩顺层公路边坡的失稳破坏模式和影响因素,提取了关键评价指标,建立了缓倾泥岩顺层公路边坡的风险评价体系,通过监测预警、稳定性评价、层次—模糊评价法确定了边坡风险评价指标的权重和隶属度,实现了运营期缓倾泥岩顺层公路边坡“定性+定量”的综合协同风险评价。
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