黔毕威高速公司K93岩质高边坡稳定性分析与开挖加固数值模拟研究

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黔毕威高速公路K93+460~K93+980岩质边坡在施工开挖过程中形成共十级的切方高边坡,每级边坡高度为15m。随着开挖进行,临空面增大,根据现场开挖坡面揭示,坡体坡面破碎,节理裂隙、溶洞溶槽发育,局部坍塌,由于控制性结构面走向接近平行于边坡走向,又属中、陡倾角,边坡稳定性问题十分突出。
   本文结合K93岩质高边坡的实际工程情况,针对不同的边坡特征将边坡分为三个区段。首先,对每个区段边坡的变形破坏机制及失稳模式进行分析研究,定性判断边坡稳定性;其次,选取每个区段典型剖面,运用极限平衡方法假定边坡的滑动面,分别计算每个滑动面的稳定性系数,定量判断边坡的稳定性;最后,以典型K93+700为例,运用数值模拟分析方法,对边坡支护方案做出评价,讨论了边坡开挖加固过程中应力、应变的变化情况,进一步分析边坡预应力锚索的加固效果。
   模拟结果表明:开挖促使坍塌区表层岩体顺坡向外移动,形成自坡顶至坡脚的大范围连续屈服区域,在整个开挖锚固过程中,屈服范围明显缩小,使岩体顺坡向内移动,从而大大增加了边坡稳定性。按模拟结果,无论开挖或锚固,都有利于边坡的稳定,其中锚固效果更为明显。
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