砂泥岩缓倾顺层边坡稳定性分析与支护效果评价

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随着国家西部开发战略的实施,人类的工程活动导致了大规模的山体滑坡,不仅严重危及人民的生命安全,也造成了大量的经济损失。砂泥岩缓倾顺层边坡稳定性与加固支护效果评价问题一直是我国西南山区边坡的重点研究课题,其研究问题涉及铁路、公路、水电、采矿和建筑等工程行业。长期以来,国内外广大学者对边坡病害体稳定性、加固效果分析评价的研究形成了一系列比较成熟的理论和方法,但针对具体工程项目开展砂泥岩缓倾顺层边坡的失稳破坏、加固后可靠程度等相关问题的研究则相对较少,所以有必要对砂泥岩缓倾顺层边坡的失稳破坏机理、稳定性、加固效果分析评价等问题进行深入研究。本文基于中交股份山岭区资源节约型高速公路建设关键技术研究项目,结合麻辣溪砂泥岩缓倾顺层边坡(K27+265右侧边坡)的开挖支护过程,开展砂泥岩缓倾顺层边坡的现场监测、稳定性分析、加固支护效果评价方面的研究。按照查阅资料一现场实地调查一监测数据分析一建立模型一数值分析一支护效果评价的研究思路:首先查阅砂泥岩缓倾顺层边坡的相关文献资料,明确砂泥岩缓倾顺层边坡的研究现状;在已有边坡分析资料的基础上,论述麻辣溪边坡的区域工程地质条件、边坡所处的地理环境、周边发生边坡破坏的变形机制等问题;以现场测试采集的水位、地表位移、土压力、锚索应力、深部岩土体位移等试验数据为依据,分析边坡发展趋势;应用工程地质学、弹塑性力学、岩石力学、数值分析等专业知识综合研究边坡变形,应力发展状况;针对边坡的稳定性利用刚体极限平衡法和PLAXIS数值模拟技术基于摩尔库伦破坏准则全方位认识边坡整体变形发展进程。在有限元计算中,采用12节点单元模型,基于摩尔库伦准则分析天然状态、一次性开挖状态、锚索框架支护状态三种工况,得出边坡土体位移,应力,安全系数的变化规律,参照现场监测数据,分析数值计算结果;最后结合边坡加固措施,对加固支护效果从适宜性、技术状况、整体作用安全状况进行评价预测,分析边坡支护等级和加固状态,并且预测边坡未来的变化趋势。
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