厚滑坡体地层隧道洞口边坡稳定性分析及加固技术研究

来源 :南昌航空大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zixian007
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厚滑坡体地层具有土体均匀性差、稳定性低等特点,土体开挖时易出现较大规模的滑坡。文章基于马槽仔隧道洞口厚滑坡体地层边坡处治工程的实际情况,采用室内试验与有限元仿真相结合的研究方法,对影响厚滑坡体地层稳定性的土性参数和处治措施进行分析和比较,相关工作及主要结论如下:(1)开展了厚滑坡体地层土性研究。以现场扰动土样为基础,开展了室内土工试验,结果表明:厚滑坡体土性为高液限粉质黏土;厚滑坡体土含水率增加,土体的粘聚力和内摩擦角随之减小,当土体含水率从25%提升至40%时,粘聚力和内摩擦角降低幅度分别为57.6%和11.1%,当土体含水率接近40%时,其粘聚力指标下降50%以上;循环剪切试验的粘聚力随着剪切次数的增加而降低,当循环剪切5次后,趋于稳定。(2)阐明了厚滑坡体地层边坡滑坡的主要诱因。基于现场工程情况和室内试验成果,借助有限元分析软件ABAQUS建立仿真分析模拟,系统分析了不同影响因素改变对边坡稳定性的影响情况,结果表明:含水率越高,边坡安全系数越低;采取削坡减小坡率、增设支护结构等措施,边坡的安全系数均有不同程度的提升。(3)分析了不同处治措施对提升边坡稳定性的效果。以工程实际资料原型建立仿真试验模型,对比分析不同治理方案下的边坡稳定性。结果表明:削坡坡率由1:1.5削减至1:1.8时,边坡安全系数从0.961提高至1.39,提高了44.6%,水平位移和竖向位移减小67.3%和49.2%;采用桩位4、桩长为20m、截面面积为2.5m×2.5m的抗滑桩进行治理时,边坡安全系数提高至1.355,提高了40.9%,水平位移和竖向位移分别减小91.6%和84.8%;采用桩长为18m的双排钢管桩进行治理时,边坡安全系数提高至1.347,提高了40.1%,水平位移和竖向位移减小31.9%和31.7%;综合采用上述边坡处治措施时,边坡安全系数提高至1.452,提高了51.1%;边坡水平位移由原先的348.3mm降至74.07mm,降低了78.7%,竖向位移由425.1mm降至92.6mm,降低了78.2%。(4)进行了边坡稳定安全状态现场监测评价。根据边坡稳定状态评价的需要,对边坡开展了深层位移、地表变形等方面的监测。结果表明:地表下沉观测断面累计值最大为292.4mm,速率最大值为-3.1mm/d,其中处治施工完成后测得的总变形量为47.8mm,速率最大值为0.15mm/d;隧道开挖期间坡面水平位移累计值最大为21.66mm,速率最大值为0.65mm/d,其中处治施工完成后测得的水平位移量为3.56mm,速率最大值为0.11mm/d;深层水平位移处治前后最大水平位移量分别为8.83mm和1.37mm。从监测指标的变化规律来看,处治施工完成40d后,边坡监测数据均满足稳定性控制要求。
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