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白河县位于陕西省安康市东南部,秦巴山区东段。区内山高坡陡、构造断裂发育、岩层破碎,总体地质环境条件较差。特别是近几年全球气候异常,极端天气增加,人类工程活动频繁,导致地质灾害频发,对人民的生命财产造成重大威胁。 本文以白河县高级中学变质岩复杂变形体边坡为工程背景,广泛收集和查阅了该地区的自然地理与地质环境条件等资料,分析了白河高中不稳定边坡的形成原因及变形破坏特征,采用定性定量、数值模拟等方法对边坡稳定性进行分析评价。运用有限差分软件对白河高中不稳定边坡支挡设计方案进行优化,并对优化后的边坡支护方案进行分析评价。 首先,在对白河高中不稳定边坡的地质环境条件进行分析的基础上,分别从形态特征、岩土体特征、水文地质特征、变形特征4个方面说明不稳定边坡变形破坏特征,总结不稳定边坡影响因素。将白河高中不稳定边坡分为南段、中段、北段进行定性定量分析,评价了各段边坡的稳定性,并利用有限差分软件对边坡进行模拟分析,预测了边坡未来发展变形趋势。 其次,介绍并分析了白河高中不稳定边坡原支挡设计方案的缺点和不足,经过下滑力计算和工程量核算,不稳定边坡原设计过于保守。本文将着重从边坡开挖角和预应力锚索设计参数两个方面对不稳定边坡原设计方案进行优化设计,在保证边坡稳定安全的前提下大大节省工程量和治理费用。 再次,采用优化后的边坡开挖角和预应力锚索锚固参数,对白河高中不稳定边坡原支挡设计方案进行优化调整。最后从分析边坡内部应力变化规律入手,利用有限差分软件FLAC3D对优化后的边坡支护方案进行分析,评价边坡支挡设计优化效果,总结变质岩地区边坡支挡设计的理论和经验以供实际工程应用。 本文对白河变质岩边坡的研究不仅具有一定的理论意义,而且对陕南地区类似地质灾害点的研究、防灾减灾及陕南移民搬迁政策具有一定的实际参考价值。