某高边坡稳定性分析及支护设计研究

合集下载

高速公路边坡稳定性分析及防护措施研究

高速公路边坡稳定性分析及防护措施研究

高速公路边坡稳定性分析及防护措施研究高速公路作为现代交通运输的重要组成部分,其建设和运营对于地区经济发展和人民生活有着至关重要的影响。

然而,在高速公路的建设和运营过程中,边坡稳定性问题一直是一个不容忽视的挑战。

边坡失稳不仅会影响公路的正常通行,还可能造成严重的人员伤亡和财产损失。

因此,对高速公路边坡稳定性进行准确分析,并采取有效的防护措施,具有重要的现实意义。

一、高速公路边坡稳定性的影响因素(一)地质条件地质条件是影响高速公路边坡稳定性的根本因素。

不同的地层岩性、地质构造和岩土体结构,其力学性质和稳定性存在显著差异。

例如,软弱岩层、断层破碎带、岩溶发育区等地质条件较差的区域,边坡容易发生失稳。

(二)地形地貌边坡的高度、坡度、坡形等地形地貌特征对其稳定性有着直接影响。

一般来说,高陡边坡、陡坡比缓坡更容易发生失稳,直线坡比折线坡和台阶坡稳定性差。

(三)水文条件地下水和地表水的作用是导致边坡失稳的重要因素。

地下水的渗流会降低岩土体的强度,增加孔隙水压力,从而削弱边坡的稳定性。

地表水的冲刷和侵蚀作用也会破坏边坡的表面结构,加速边坡的变形和破坏。

(四)气候条件气候条件如降雨、降雪、风化等会对边坡稳定性产生影响。

大量的降雨会使岩土体饱和,增加自重,降低强度;降雪的冻融作用会导致岩土体结构疏松;风化作用则会使岩土体逐渐破碎,降低其稳定性。

(五)人类活动高速公路的建设和运营过程中的开挖、填方、爆破等人类活动,会改变边坡原有的平衡状态,增加边坡失稳的风险。

例如,不合理的开挖方式会导致边坡过陡,填方不密实会引起不均匀沉降。

二、高速公路边坡稳定性分析方法(一)定性分析方法定性分析方法主要包括工程地质类比法和图解法。

工程地质类比法是通过对已有的类似边坡工程的稳定性状况进行分析,来推断当前边坡的稳定性。

图解法如赤平极射投影法,通过对边坡结构面和坡面的几何关系进行分析,判断边坡的稳定性。

(二)定量分析方法定量分析方法包括极限平衡法和数值分析法。

典型千枚岩高边坡稳定性分析及支护设计优化张韬

典型千枚岩高边坡稳定性分析及支护设计优化张韬
锚索排 水平间距 角度 长度
支护设计
第一,三级 主动柔性防护网 第二,四级 锚索 + 框架梁 4排 4m 25° 25m
注: 每级坡比 1∶ 0. 5 、坡高 10 m,平台宽 2 m,锚索采用 6 根 钢绞线,钢绞线型号为 s 15. 2 。
· 30·
路 基 工 程
Subgrade Engineering

韬,等: 典型千枚岩高边坡稳定性分析及支护设计优化
· 29·
典型千枚岩高边坡稳定性分析及支护设计优化
张 韬,倪万魁,师华强,常允良
( 长安大学地质工程与测绘学院,西安 710054 )
要: 十天 ( 十堰 — 天水) 高速公路安康段 K57 + 265 ~ + 325 路堑边坡为一典型千枚岩高边 坡。原 4 级支护结构失效而产生滑塌,后更改为 9 级支护设计 。 对边坡滑塌成因进行了分析,运用 摘 GeoSlope 通用岩土体软件对原设计方案和更改的设计方案进行了稳定性验算,并以这两种支护设计方 案为基础分别在边坡级数 、坡比 、平台宽度 、抗滑桩的布设位置及锚杆 ( 索) 长度等方面进行了支护 方案的优化设计,给出了更为合理的 6 级支护建议 。 关键词: 千枚岩; 高边坡; 稳定性分析; 优化设计
2012 年第 6 期 ( 总第 165 期)
使得第二级和第四级的的锚索失效拔出,支护结构破 坏,坡面第一级至第四级的框架梁随同表层风化破碎 的千枚岩碎块一起发生滑塌,框架梁严重变形,绝大 部分已断裂 ( 图 1 ) 。 据现场路面施工人员叙述,锚 索在被拔出的瞬间发出有如炮响的声音,紧接着就是 框架梁失稳滑塌的巨响,说明整个滑塌过程是在瞬时 间发生。事后设计部门组织人员对该边坡进行了九级 支护方案的设计 ( 图 2 ) 。

某高速公路路堑边坡稳定性分析及加固支护设计

某高速公路路堑边坡稳定性分析及加固支护设计

m 勰 ” O. 2 5 1 6 4 3 2 5 8 O 2 9 O 1
O 3 . O4 . O5 . O6 . O7 . O. 8
0. 9
1O .
化层 的 圆弧 滑 动 。强 风 化 板 岩 的 内摩 擦 角 为 2 。 3, 凝 聚 力 为 6 ka 强 风 化 板 岩 倾 角 为 3 。 倾 向 0P。 0,
3 边坡 稳定 性分 析 的详 细分析 ,
图 1 边坡地质 平面图
坡高大约 3 m以上的岩石 以黑色泥质类岩石为主 , 0 挖 方后形 成 的边坡 为 土质边 坡 。 中间层 的强风化 板
岩 结构 大部 分 已破 坏 , 裂 隙很 发 育 , 时 , 边 坡 但 同 此
在基岩风化裂隙水 , 但是水量相对较贫 , 富水性 、 透 水 性都 较差 , 以 , 所 该边 坡 滑动 方式应 该 为通过 强风
6 3
维普资讯
垦 雪 ………… ……………… …………………………………………… V …. G THC GE I R……1N E E N L IE G O D O… o OC I E N R W L L . AN N 0 2
2 工程地质条件
() 1 工程 地 质情况 : 地 质 钻探 揭 露 , 体 上 覆 经 坡 土层 ( 含碎 石层 ) 厚度 约 2— m, 伏 基 岩风 化 层 较 8 下
厚 , 4— m( 5 约 6 K 0+10左 2 m 钻 孑 4 深见 弱 风 0 0 L1 m
地下水主要为第四系地下水 , 贮存于上部第 四系耕 植土层中, 受大气降水补给 , 其透水性 、 富水性弱, 但 该边坡顶部的上覆地层 已被开挖 , 大气降水必定会
维普资讯
曼 … . … 墨 曼 墼塑 …………………………………………………………

高陡岩质边坡微震监测与稳定性分析研究

高陡岩质边坡微震监测与稳定性分析研究

高陡岩质边坡微震监测与稳定性分析研究一、本文概述随着基础设施建设的快速发展,高陡岩质边坡的稳定性问题日益凸显,成为岩土工程领域的研究热点。

高陡岩质边坡的稳定性不仅关系到工程项目的安全,也直接影响周边环境和人民生命财产安全。

因此,对高陡岩质边坡的稳定性进行准确分析和有效监测显得尤为重要。

本文旨在通过微震监测技术,对高陡岩质边坡的稳定性进行深入分析,以期为相关工程实践提供理论支持和实际应用指导。

本文首先介绍了高陡岩质边坡的特点和稳定性分析的重要性,阐述了微震监测技术在边坡稳定性分析中的应用原理和优势。

随后,详细描述了微震监测系统的构建过程,包括传感器的选型与布置、数据采集与处理等关键步骤。

在此基础上,结合具体工程案例,对微震监测数据进行了深入分析,探讨了高陡岩质边坡的变形破坏机制和稳定性影响因素。

提出了基于微震监测数据的边坡稳定性评估方法和预警体系,为边坡工程的安全运营提供了有力保障。

本文的研究不仅丰富了高陡岩质边坡稳定性分析的理论体系,也为实际工程应用提供了有效手段。

通过微震监测技术的应用,可以实现对高陡岩质边坡稳定性的实时监测和预警,有助于及时发现潜在的安全隐患,采取相应的工程措施,确保边坡工程的安全稳定。

本文的研究成果也为类似工程提供了借鉴和参考,具有重要的理论价值和实践意义。

二、高陡岩质边坡地质特性分析高陡岩质边坡作为一种特殊的地理现象,其地质特性直接影响着边坡的稳定性和安全性。

因此,对高陡岩质边坡的地质特性进行深入分析,是开展微震监测与稳定性分析的关键前提。

高陡岩质边坡的岩石类型多样,常见的有花岗岩、石灰岩、砂岩等。

这些岩石的物理力学性质,如强度、弹性模量、泊松比等,直接决定了边坡的承载能力和变形特性。

岩石中的节理、裂隙等结构面的发育情况,对边坡的稳定性有着重要影响。

这些结构面不仅降低了岩体的整体强度,还容易成为应力集中的区域,从而引发边坡的破坏。

高陡岩质边坡的地质构造背景也是不可忽视的因素。

边坡稳定性分析—

边坡稳定性分析—

第一章绪论1.1引言边坡是自然或人工形成的斜坡,是人类工程活动中最基本的地质环境之一,也是工程建设中最常见的工程形式。

随着我国基础设施建设的蓬勃发展,在建筑、交通水利、矿山等方面都涉及到很多边坡稳定问题。

边坡的失稳轻则影响工程质量与施工进度,重则造成人员伤亡与国民经济的重大损失。

因此,边坡的勘察监测、边坡的稳定性分析、边坡的治理,是降低降低灾害的有效途径,是地质和岩土工程界重点研究的问题。

随着城市化进程的加速和城市人口的膨胀,越来越多的建筑物需要被建造,城市的用地也越来越珍贵。

特别是对于长沙这样多丘陵的城市来说,建筑边坡成为了不可避免的工程。

1.2边坡破坏类型边坡的破坏类型从运动形式上主要分为崩塌型和滑坡型。

崩塌破坏是指块状岩体与岩坡分离,向前翻滚而下。

一般情况岩质边坡易形成崩塌破坏,且在崩塌过程中岩体无明显滑移面。

崩塌破坏一般发生在既高又陡的岩石边坡前缘地段,破坏时大块岩体由于重力或其他力学作用下与岩坡分离而倾倒向前。

崩塌经常发生在坡顶裂隙发育的地方。

主要原因有:风化等作用减弱了节理面的黏聚力,或者是雨水进入裂隙产生水压力,或者是气温变化、冻融松动岩石,或者是植物根系生长造成膨胀压力,以及地震、雷击等外力作用(图1-1)。

滑坡是指岩土体在重力作用下,沿坡内软弱面产生的整体滑动。

与崩塌相比滑坡通常以深层破坏形式出现,其滑动面往往深入坡体内部,甚至可以延伸到坡脚以下。

其滑动速度虽比崩塌缓慢,但是不同的滑坡滑动速度相差很大,这主要取决于滑动面本身的物理力学性质。

当滑动面通过塑性较强的岩土体时,其滑动速度一般比较缓慢;相反,当滑动面通过脆性岩石,且滑动面本身具有一定的抗剪强度,在构成滑面之前可承受较高的下滑力,那么一旦形成滑面即将下滑时,抗剪强度急剧下降,滑动往往是突发而迅速的。

滑坡根据滑动模式和滑动面的纵断面形态可以分为平面滑动、圆弧滑动、楔形滑动以及复合形。

当滑动面倾向与边坡面倾向基本一致,并且存在走向与边坡垂直或接近垂直的切割面,滑动面的倾角小于坡角且大于其摩擦角时有可能发生平面滑动。

贵州某高速公路顺层岩质边坡稳定性分析与支护措施探讨

贵州某高速公路顺层岩质边坡稳定性分析与支护措施探讨

贵州某高速公路顺层岩质边坡稳定性分析与支护措施探讨随着西部地区大规模工程建设的开展,在施工过程中不可避免的形成了大量的路堑顺层岩质边坡,文章将从地层岩性、岩体结构、工程环境等方面对贵州某高速公路顺层岩质边坡的稳定性进行分析,并结合工程实际提出支护措施,结论对顺层边坡的开挖防护有一定的参考价值。

标签:顺层边坡;岩体结构;稳定性近年来,随着我国加大对西部地区高速公路建设的步伐,在建设过程中出现了大量的顺层岩质路堑边坡,如何评价其稳定性对公路的顺利建设至关重要。

但由于边坡的变形破坏模式与地层岩性、岩体结构、地质构造、地形地貌、水文地质特征及人类工程活动等密切相关。

根据前人的研究经验,顺层岩质边坡可分为缓倾角顺层边坡(岩层倾角40°)。

缓倾角顺层边坡开挖后边坡的自稳性较好,在贵州的山区道路建设中,较多出现的是以中等倾角的顺层边坡,偶尔会出现“夹心饼干”式的边坡结构,而陡倾角顺层边坡由于岩层倾角大于坡角,常发生弯折-溃曲破坏。

文章选取贵州某高速公路某段顺层岩质边坡,在对其工程地质环境条件及边坡基本特征分析的基础上,对边坡稳定性进行分析并提出支护措施。

1 某高速公路工程地质条件1.1 地形地貌该高速公路场区为低中山溶蚀洼地地貌,东南高,北西低,边坡范围内地形标高889.23~968.75m,相对高差79.52m,地形坡度较陡,一般为20~45°,最大坡度54°。

1.2 地层岩性根据地质调绘、钻探、物探资料,该段公路出露的地层为第四系灰褐色耕植土,结构松散;第四系残坡积粉质粘土,褐黄色,硬塑,含砾石5%~11%;寒武系牛蹄塘组页岩,强-中风化,泥质结构,块状构造,局部节理发育,见有方解石充填;震旦系灯影组白云岩,强-中风化,隐晶质结构,中厚层构造,节理发育,裂隙面见水质侵染。

1.3 水文地质条件边坡区位于溶蚀洼地,地表无长年性水流,仅在雨季有短暂地表径流;地下水由上部土层孔隙潜水和深部基岩裂隙水组成,含水量较小,其补给来源主要靠大气降水的入渗补给,排泄基准面为两岔河河面,根据现场钻孔测得地下水位0.5m。

高速公路边坡稳定性分析与防护设计

高速公路边坡稳定性分析与防护设计


在建立 该边 坡稳 定性 分析 的地质 力学模 型 时, 将边坡分为两层 : 第一层强风化泥岩和第二层 中风化泥岩, 同时考虑地震 和暴 雨作 用引起 边坡 地下水丰富的情况 , 计算参数见表 1 。图 1 为边坡 稳定性分析的地质力学模型。

滑移面的最 小安全 系数 为控 制指标 , 对边坡 的稳
定性进行 了研 究 , 对其进行 了支护设计。通过 并 综合 比较提 出 : 锚杆格 梁的整体锚 固方式从外部 加力 , 增加该边坡 的稳定性 ; 以压力注浆方式增加
7 - 0
维普资讯
20 年增刊 汪春桃 , 06 胡光伟 , 徐春明, 孙青风
成功地 应用 于重庆渝 万高速公 路重庆段 Kl6+5 0处边 坡稳定 性的分析 , 1 0 在此 基础 上对 该边坡 进行 了支护设
计。实践表 明, 用的关于边坡稳定性分析方法及支护方案切实 可行 , 应 经济合理 , 可为类似地质条 件的边坡稳定 性分析及支护设计 提供参考 。
关键词 : 高速公路 ;边坡 ;稳定性 ;地质 力学模型 ;支护 ;设计 中图分 类号 :4 6 1 U 1.4 文献标 识码 : B
供鉴铁路部 门的经验来实施局部 防护, 缺乏综合 考虑 , 从而为工程埋下隐患, 造成了巨大的经济损 失和不良的社会影 响。表 1 为福 建省高速公路施 工时发生的主要边坡失稳统计 …。
环境的相对平衡 , 美化高速公路 的效果 。
表 l 福建省 高速公 路主要边坡失稳一览表
本文以重庆渝万高速公 路 K 1 50处边坡 16+ 0 为例 , 在通过对其进行全面、 细致的地质调查和对 其变形特征、 变形破坏机制进行深入研 究的基 础 上, 建立稳定性分析的地质力学模 型, 以边坡潜在

边坡稳定性计算方法与支护实例研究

边坡稳定性计算方法与支护实例研究

边坡稳定性计算方法与支护实例研究摘要:边坡工程的稳定性直接关系到人民群众的生命财产安全,因此,对边坡稳定性进行计算与分析十分必要。

本文结合某水库边坡实例,对该边坡的稳定性采用不同方法进行了计算,结果表明该边坡是不稳定边坡,并通过对比分析,选择了最优支护方案进行加固。

关键词:边坡;稳定性;计算The study on calculation method of slope stability and supporting examplesFANG Zhi-hua(Nuclear Industry Geological Survey Institute of Guangdong Province Guangdong Guangzhou 510000)Abstract: the slope stability is directly related to the safety of people's life and property, therefore, it is necessary for the calculation and analysis of slope stability. This paper take a reservoir side slope as an example and the stability of the slope is calculated by different methods, the results show that the slope is unstable, and through comparative analysis the optimal supporting scheme for reinforcement was choosedKeywords: slope; stability; calculation0 引言随着我国国民经济的快速发展,我国工程建设日益增加,边坡工程的数量也越来越多。

高边坡稳定性分析及治理措施

高边坡稳定性分析及治理措施

高边坡稳定性分析及治理措施高边坡稳定性分析及治理措施一、引言高边坡是指在岩土工程中,高度大于一定标准的边坡,常见于公路、铁路、水利工程等建设中。

由于其具有高度、坡度大的特点,高边坡的稳定性成为工程设计和施工中的重要问题。

本文旨在分析高边坡的稳定性问题,并提出相应的治理措施。

二、高边坡的稳定性分析高边坡的稳定性受到多种因素的影响,包括地质条件、坡度、水文条件、工程质量等。

其中,地质条件是最为重要的因素之一。

地质条件包括地层类型、地下水位、地面草被情况等。

不同地质条件下,边坡的稳定性差异较大。

在分析高边坡的稳定性时,常用的方法有剖面法、稳定性分析法和数值模拟法。

剖面法是指在边坡上选择代表性剖面,通过测量地质力学参数、坡度等参数,计算出边坡的稳定性指标。

稳定性分析法是指采用公式或计算软件计算边坡的稳定性指标,以判断边坡的稳定性。

数值模拟法是指通过建立数值模型,模拟边坡的力学行为,从而分析边坡的稳定性。

三、高边坡的治理措施为保证高边坡的稳定性,需要采取相应的治理措施。

常见的高边坡治理措施包括加固措施和排水措施。

1. 加固措施(1)表层绿化:通过种植护坡植被,形成坡面的保护层,提高坡面的抗冲刷能力。

(2)土工合成材料加固:利用土工合成材料如土工格栅、土工布等,将边坡与面层土体连接起来,增加边坡的整体稳定性。

(3)挡土墙:在边坡上设置挡土墙,以增加边坡的抗滑能力。

挡土墙可以采用重力式挡土墙、抗滑桩-桩墙挡土墙等形式。

2. 排水措施高边坡的稳定性常受降雨等水文条件的影响。

为了减少水分对边坡稳定性的影响,应采取有效的排水措施。

(1)排水沟:在边坡的高处或坡底开挖排水沟,引导坡顶和坡底的积水,减少对边坡产生的影响。

(2)排水管道:在边坡内设置排水管道,将地下水引导到合适的位置,在降低边坡的渗透压力的同时,提高边坡的稳定性。

(3)防渗墙:在边坡内设置防渗墙,以阻止地下水向边坡渗透,减少边坡的水分含量,提高边坡的稳定性。

边坡稳定性分析及支护方案浅析

边坡稳定性分析及支护方案浅析

边坡稳定性分析及支护方案浅析摘要:随着人类工程活动的不断加剧和日益增大的工程规模,边坡稳定性问题也变得越来越突出。

边坡稳定性的问题涵盖了许多工程领域如冶金工程、桥梁工程、水利工程、工民建等。

边坡支护技术是岩土工程届较为复杂的技术之一,边坡稳定性的合理分析和支护方案的正确选择关系到工程进度、工程造价和工程的安全性。

本文首先分析了影响边坡稳定性的因素,然后据此介绍了目前边坡稳定性分析常用的方法,最后对常用的边坡支护方案进行了介绍和对比。

关键词:边坡;稳定性分析;支护方案边坡按照成因可分为自然边坡和人工边坡两类,按照组成物质可分为土质边坡和岩质边坡。

近年来,随着我国经济的不断发展,我国水利、铁路、公路、矿区开采等的建设迅猛发展。

在这些工程建设中,出现了大量的高边坡,边坡稳定性问题关系到这些工程建设的成功和安全,对工程建设项目的安全和经济等可行性控制作用和影响重大投资和使用效益的建设也越来越大。

为了减少和消除各种边坡事故的发生,无论是在工程调研阶段还是工程设计阶段,均应加强对边坡稳定性的研究,选取合适的支护方案,确保施工安全。

1 边坡稳定性影响因素边坡失稳是在边坡自身重力场和其他应力场的共同作用下发生的,土质边坡常发生滑坡失稳,岩质边坡常发生崩塌、滑动、倾倒、溃屈等破坏。

不同的边坡失稳机理也各不相同,影响边坡失稳的主要因素:地下水、地震、人工作业的影响等。

(1)不连续结构面边坡尤其是岩质边坡发生变形破坏的首要条件是边坡上存在不连续面的结构面,不连续结构面的密集程度直接决定了岩体的随这些破坏面的状态、形状和空间分布而变化的。

不连续结构面间方位或状态、岩体的连续性或规模、充填物和张开度、间距、粗糙面、岩石种类、岩石的硬度、成因、先期的剪切位移等都会最终影响不连续结构面的摩擦力和抗剪强度,从而最终影响边坡失稳的概率。

(2)地下水的影响地下水的影响是边坡失稳中一个不可忽略的重要因素。

地下水对边坡的影响主要包括两个方面。

某边坡稳定性数值分析及工程设计方案

某边坡稳定性数值分析及工程设计方案

某边坡稳定性数值分析及工程设计方案摘要:长城煤矿35kva变电所滑坡土体主要有碎石土和粉质粘土,该边坡滑坡宽度为120m,坡高23.8m,坡长51m,已整体失稳,内部滑动面已贯穿,在大量雨水渗透的作用下有加速滑坡的可能。

运用有限元强度折减法,用ansys对该边坡的稳定性进行了数值模拟,得出了潜在的破坏模式及滑动部分的安全系数,并根据分析提出了工程设计方案:①采用预应力锚索的滑桩加固;②进行坡面修整加固。

关键词:有限元强度折减法;稳定系数;破坏机理;边坡稳定abstract: the great wall coal mine 35 kva substation landslide main soil gravel soils and silty clay, this landslide width is 120 m, 23.8 m high slope, slope length 51 m, already whole instability, internal sliding surface already through, in large rain penetration acceleration under the action of the possibility of a landslide. by using the finite element strength reduction, with ansys to the stability of the slope the numerical simulation, it is concluded that the potential failure mode and sliding part of the safety factor, and according to the analysis and put forward engineering design: (1) the procedure of the prestressed anchor pile reinforcement; (2) the surface trim reinforcement.keywords: finite element strength reduction; stability coefficient; failure mechanism; slope stability 中图分类号:u416.1+4文献标识码: a 文章编号:边坡稳定分析法主要有极限平衡法和数值分析法。

岩质高边坡稳定性分析及支护设计

岩质高边坡稳定性分析及支护设计

岩质高边坡稳定性分析及支护设计摘要:随着国民经济的蓬勃发展,我国的基础建设工程也不断在增多。

而在工程建设过程中,由于工程进行填筑、开挖,往往会形成一些岩质高边坡,这些高边坡的稳定性一旦出现问题,会对整个工程建设带来巨大的安全威胁。

因此,必须加强对岩质高边坡稳定性的研究分析,并采取有效的措施对其进行加固防护,保障工程的顺利开展。

关键词:岩质高边坡;稳定性分析;支护设计引言岩质高边坡在长时间暴露在自然环境下,受到自然外力如:氧化腐蚀、昼夜的影响下,使得岩质边坡的稳定度难以持久保持在一个稳定的水平,长期受到这些自然外力的影响边坡易发生变形甚至破坏。

国内外大量的实践经验证实,在利用技术手段将影响岩质高边坡稳定性的因素及潜在的危害程度进行明确后,能够作为评估和预测高边坡稳定性的重要依据,便于构建完善的地质灾害预防体系。

1岩质高边坡稳定性分析1.1关于传统有限元稳定性分析法数值分析方法主要研究岩体中应力和应变的变化规律,通过某种方法求得边坡的变形规律和应力分布,求解边坡的稳定系数。

岩土材料的本构关系模型发展较为完善;计算机的迅猛发展为数值计算提供了良好的条件;勘察、试验的手段和大型有限元软件程序发展已经相当成熟,这些有利条件为数值分析方法的发展提供了优越性。

有限元法是数值分析中常用的一种方法,它也是发展最为完善,它可以处理岩体的各向异性、不均匀性、不连续性等造成的复杂边坡工程问题;可以确定边坡的拉裂、压碎区和塑性区;可以得出不同边坡的位移场、应变场和应力场;可以明确边坡初始破坏位置和展现边坡渐进破坏过程;可以模拟不同工况、施工加固措施以及非线性力学本构模型等问题。

1.2关于刚体极限平衡方法当前边坡稳定性的刚体极限平衡分析方法中仍然有很多不足之处有待改善。

主要有:①岩质边坡破坏并非是各点同时破坏,而是局部到整体,拉剪应力逐渐释放与转移的过程,但刚体极限平衡分析方法破坏的标准是按照滑动面同时破坏而制定的,无法考虑边坡的渐进破坏过程;②刚体极限平衡方法分析时,在选取岩土体强度参数时,强度参数仅能使用一个值,要么是峰值强度,要么均采用残余强度,没有考虑峰值强度向残余强度的变化;但实际上,随着边坡的渐进破坏,其相应的强度从峰值强度逐渐转化为残余强度;③由于边坡地质条件复杂,受开挖过程以及开挖引起的岩土坡体应力变化、加固措施和时机、强降雨和地震等外界条件的影响,其坡体应力随其荷载、含水率、变形等不断变化。

黄土高边坡工程稳定性分析及设计

黄土高边坡工程稳定性分析及设计
基岩
[] 民, 5安 杨宏 丽, 苏武斌 . 西北黄土地 区
天然容重 Tk /3 (Nm) 1. 6 7 l. 7 O 1. 9 O
2. 3 0
饱和容重 。k / ̄ ( m N 1. 8 O l. 8 5 2. 0 5
2. 3 5
天然状态 粘聚力 C ka (P) 2. 0 O 3. 5 O 3. 5 O
图7 东区断面天然工况下边坡安全系数
图8 西区断面天然工况下边坡安全系数
一 … 一 、 ,
主要 参考 文献 :

/: ./ - / -
_ , /
黄土力学与工程 [】 西安 : M. 陕 j … 1刘祖典 西科学技 术出版社 ,9 7 1 9. 【】 2昊玮江 , 王念秦. 土滑坡 的基本类型 黄 与活动特征 [】 中国地质 灾害与防治 学 J.
1 9 . 1 2 9 8 2. .
表 3 边坡计算稳定性表 断面
东区
西区
天然工况( 圆弧法)
1 2 .9 3
1 0 .8 3
天然工况( 裂隙圆弧)
1 2 .6 3
1 0 .3 3
暴雨工况
1 9 .9 1
1 9 .9 2
地震工况
1 5 .7 1
1 5 .4 1
[】 B 0 3- 0 2建 筑 边坡 工 程技 术 规 8G 5 3 02 0 范 【】 北京: s. 中国建筑工业 出版社, 02 20.
所示 。( 71) 图 - 0
数。
( ) 雨和地 震 ( 度 ) 况下安全 二 暴 7 工
根据稳 定性计算 , 搜索 开挖后 最危险
西区某 断面在暴雨工况 滑 面, 计算结果如表 3所示 : 正常工 况下 ( ) 然 工 况 下安 全 系数 。 7为 东 系数 。图 9为东 、 一 天 图 采用 圆弧法计算所 得的边坡的安全系 安全 系数 为 1 0 非常工况 I . , 3 安全系数为 区某 断面 天 然 工 况 下 , 用 圆弧 法 和 裂 隙 下 , 采

边坡稳定性分析以及抗滑桩设计

边坡稳定性分析以及抗滑桩设计

边坡稳定性分析以及抗滑桩设计第1章绪论1.1 边坡稳定性分析概况⼟坝、路堤、河岸、挖坡以及⼭坡有可能因稳定性问题⽽产⽣滑坡。

⼤⽚⼟体从上⾯滑下堆积于坡脚前。

滑动也可能影响到深层,上部⼟体⼤幅度下滑⽽坡脚向上隆起,向外挤出,整个滑动体呈转动状。

滑坡将危及到滑坡体及其附近⼈的⽣命和财产的安全。

此外,河岸的滑坡还会造成很⼤的波浪,使很长距离内产⽣灾难[1]。

⼟坝、河堤的滑坡还会引起垮坝,乃⾄发⽣⼤的洪⽔,其损失就不堪设想了。

因此研究边坡的稳定性意义重⼤。

由于⼟坡表⾯倾斜,在⼟体⾃重及外⼒作⽤下,坡体内将产⽣切向应⼒,当切应⼒⼤于⼟的抗剪强度时,就会产⽣剪切破坏,如果靠坡⾯处剪切破坏的⾯积很⼤,则将产⽣⼀部分⼟体相对于另⼀部分⼟体滑动的现象,称为滑坡或塌⽅。

⼟坡在发⽣滑动之前,⼀般在坡顶⾸先开始明显下降并出现裂缝,坡脚附近的地⾯则有较⼤的侧向的位移并微微隆起。

随着坡顶裂缝的开展和坡脚侧向位移的增加,部分⼟体突然沿着某⼀个滑动⾯⽽急剧下滑,造成滑坡。

⼟建⼯程中经常遇到⼟坡稳定问题,如果处理不当,⼟坡失稳产⽣滑动,不仅影响⼯程进展,可能导致⼯程事故甚⾄危及⽣命安全,应当引起重视。

1.1.1 通常防⽌边坡滑动的措施(1)加强岩⼟⼯程勘查,查明边坡地区⼯程地质、⽔⽂地质条件,尽量避开滑坡区或古滑坡区,掩埋的古河道、冲沟⼝等不良地质。

(2)根据当地经验,参照同类⼟(岩)体的稳定情况,选择适宜的坡型和坡⾓。

(3)对于⼟质边坡或易于软化的岩质边坡,在开挖时采取相应的排⽔和坡⾓。

(4)开挖⼟⽯⽅时,宜从上到下依次进⾏,并防⽌超挖;挖、填⼟宜求平衡,尽量分散处理弃⼟,如必须在坡顶或⼭腰⼤量弃⼟时,应进⾏坡体稳定性验算。

(5)若边坡稳定性不⾜时,可采取放缓坡⾓、设置减载平台、分级加载及设置相应的⽀挡结构等措施。

(6)对软⼟,特别是灵敏度较⾼的软⼟,应注意防⽌对⼟的扰动,控制加载速率。

(7)为防⽌振动等对⼟坡的影响,桩基施⼯宜采取压桩、⼈⼯挖孔或重锤低击、低频锤击等施⼯⽅式。

基于数值模拟的南京市某边坡稳定性分析及治理方案设计

基于数值模拟的南京市某边坡稳定性分析及治理方案设计

基于数值模拟的南京市某边坡稳定性分析及治理方案设计发布时间:2022-09-20T08:05:34.576Z 来源:《建筑创作》2022年第4期第2月作者:史建勇[导读] 以南京市某边坡为研究对象,根据边坡的地质特征,分析了边坡的失稳机理。

史建勇中煤长江生态环境科技有限公司江苏南京 210000摘要:以南京市某边坡为研究对象,根据边坡的地质特征,分析了边坡的失稳机理。

并基于有限元软件,建立边坡数值计算模型,模拟边坡在天然状态、降雨及地震工况下的稳定性。

首先,在天然状态和降雨工况下,计算得到边坡的安全稳定系数分别为1.05和0.98,说明边坡处于欠稳定、不稳定状态,且降雨可以降低边坡的稳定性。

同时对比分析了不同组合工况下边坡的稳定性和动力响应。

结果表明,在降雨和地震的共同作用下,指出边坡可能发生滑坡的薄弱位置,提出治理方案与措施,为同类工程提供参考。

关键词:边坡;失稳机理;数值模拟;稳定性分析;锚杆;挡土墙Stability analysis and treatment scheme design of a slope in Nanjing based on numerical simulation Shi JianyongChina Coal Changjiang Ecological Environment Technology Co.Ltd Nanjing, Jiangsu 210000 Abstract: The paper takes a slope in Nanjing as the research object. According to the geological characteristics of the slope, the instability mechanism of the slope is analyzed. And based on finite element software, a numerical calculation model is established to simulate the stability of the slope under natural conditions, rainfall and earthquake conditions. First, under the natural state and rainfall conditions, the calculated safety and stability coefficients of the slope are 1.05 and 0.98, respectively.The results indicate that the slope is in an unstable state, and rainfall can reduce the stability of the slope. At the same time, the stability and dynamic response of the slope under different combined working conditions are compared and analyzed. The results show that, under the combined action of rainfall and earthquake, the weak position of the slope where landslides may occur is pointed out, and the treatment plan and measures are put forward which provides reference for similar projects.Keywords: slope; failure mechanism; numerical simulation; stability analysis; anchor; retaining wall0 引言随着城市建设的高速发展,工程建设中遇到边坡的数量和规模日益增多,其相关地质灾害也给工程建设、周边居民的生活和财产造成巨大的影响。

基于Bishop条分法的边坡稳定分析及支护方案

基于Bishop条分法的边坡稳定分析及支护方案
成的高边坡类支护、治理工程提供参考.
关键词:边坡稳定性;路堑边坡;
B
i
shop 条分法;桩 - 墙复合抗滑结构
中图分类号:
U418.
5+2 文献标识码:
B 文章编号:
05-0065-07
S
l
o
es
t
a
b
i
l
i
t
n
a
l
s
i
sa
nds
upp
o
r
ts
c
h
emeb
a
s
e
法,相 较 于 Fe
l
l
en
i
us 法、
J
anbu 法、
Sa
rma 法、Mo
r

建设,造成 了 很 多 高 临 空 面 的 边 坡 出 现,使 周 边 道
t
e
rn & Pr
i
c
e 法、
Spenc
e
r 法,
B
i
shop 法 的 计 算
gens
精度更高、计算思路更加清晰,被认为是计算边坡问
路、设施存在极大的安全隐患,破坏后可能造成很大
l
l
egeof Ci
v
i
landAr
ch
i
t
e
c
t
ur
eEngi
ne
e
r
i
ng,Gu
i
l
i
nUn
i
v
e
r
s
i
t
chno
l
ogy,
yof Te
,
)
Gu

高填方路基边坡稳定性研究

高填方路基边坡稳定性研究

高填方路基边坡稳定性研究一、研究背景边坡的稳定性问题也是岩土工程学科中最古老的研究课题之一。

当前,我国高等级公路建设逐渐由发达地区转向落后地区,由平原转入山区,西部高等级公路通车里程不断增多。

伴随着高速公路进入山区,西部山区或库区地形地质复杂带来的问题也逐步显现:山区坡陡山高、地形起伏大,高速公路布线难度也较大,导致山区高速公路桥隧比例高、桥墩高达上百米、公路填挖量大(高达80余米的挖方或填方边坡屡见不鲜)、巨大的填挖高度带来巨大的占地面积及巨大的土石方工程工程量,进而导致高速公路每千米造价屡屡攀高。

一般而言,山区高等级公路深沟路段一般采取桥梁方式跨越,而高山路段一般采取隧道方式穿越,这就是山区常见的桥接隧、隧接桥的现象,这容易导致棘手的土石方平衡问题:由于桥跨路段不能消耗弃土,隧道洞渣就不能用于填筑路堤,大量过剩的隧道洞渣则必须寻找弃土场,而山区起伏不平的地形也很难找到合适的弃土场,即使找到弃土场,又将对库区水系、V形冲沟带来不利影响。

这些都对当代土木工程师提出了考验。

因此,当高等级公路跨越冲沟时,如果存在隧道洞渣废方,以超高填方路堤替代桥跨结构无疑也是一种解决方案,这与设置桥梁的方案相比较而言,既经济又环保:消除了挖方废方,减少了弃土场,保护了原始植被和耕地。

这种情况在已建的成渝高速公路、成雅高速公路、西攀高速公路、达陕高速公路、成南高速公路和柳桂高速公路上均有运用。

但是,已建成的多条高速公路的超高路堤已经发现了不同程度的破坏。

既然高速公路建设中出现了如此大量的超高路堤,由此而产生的超高路堤稳定性问题也变得十分突出,成为了建设、施工和科研等单位需要破解的难题之一。

山区高速公路的地形更加复杂,冲沟发育,沟深壁陡,很多呈“V”字形。

在这些地方填筑的填方路堤高度一般属于高路堤,一般的高填方都在20m以上,少数地方填方高度达到40m,甚至更高。

这种超高路堤填筑体积巨大,就更容易发生路基病害,超高路堤边坡的稳定性也更差,超高路堤对其支护结构物的土压力也较大。

山区机场高填方边坡稳定性分析及处治方案研究

山区机场高填方边坡稳定性分析及处治方案研究

山区机场高填方边坡稳定性分析及处治方案研究山区机场的高填方边坡稳定性是一个重要的工程问题,对于保证机场的安全运行具有重要意义。

本文将对山区机场高填方边坡稳定性进行分析,并提出相应的处治方案。

首先,对于山区机场高填方边坡的稳定性分析,需要对地质情况进行详细调查。

通过地质钻探和勘察,了解山区机场填方边坡的岩性、断层、节理、岩溶、地下水等情况,预测可能会对边坡稳定性产生影响的因素。

在地质调查的基础上,可以采用数值模拟方法对高填方边坡的稳定性进行分析。

利用有限元或有限差分方法,建立边坡的力学模型,考虑重力、土体强度、地下水等因素,并对各种荷载进行合理的模拟。

通过数值分析,可以计算出边坡在不同工况下的应力、变形和变位等参数,以评估边坡的稳定性。

针对稳定性问题,可以采取以下几种常见的处治方案。

一是加固边坡的土质。

可以在边坡顶部进行加固,采用加高、加宽或加筋的方式,增加边坡的稳定性。

二是降低边坡的坡度。

通过减小边坡的坡度,减少自重力和倾斜力对边坡的影响,提高边坡的稳定性。

三是增加边坡的支撑结构。

可以采用挡墙、护坡、锚喷和防护网等支撑结构,提高边坡的抗滑性和抗冲刷性。

四是加固边坡的土体。

通过土钉、钢筋、钢板等加固材料的固定和强化,提高边坡土体的整体强度和稳定性。

在选择合适的处治方案时,还需要考虑工程造价、施工难度、环境影响等因素。

应综合考虑边坡稳定性分析结果和处治方案的可行性,进行科学的决策。

最后,为了保证山区机场高填方边坡的稳定性,还需要加强日常的监测和维护工作。

定期对边坡进行巡视,及时发现和处理边坡的变形、开裂和滑动等问题。

对于特殊情况或异常情况,要制定相应的应急预案,确保机场的安全运行。

总之,山区机场高填方边坡稳定性的分析和处治方案的研究是非常重要的。

通过地质调查和数值模拟分析,可以评估边坡的稳定性,并针对问题提出相应的处治方案。

在实施处治方案的同时,还需要加强边坡的监测和维护工作,确保机场的安全运行。

桥隧工程边坡稳定性分析及工程支护方法

桥隧工程边坡稳定性分析及工程支护方法

桥隧工程边坡稳定性分析及工程支护方法摘要:现如今,我国对于桥隧工程的建设提出了高度的关注,但传统的施工作业方式不健全,无法了解施工期间发生的变化,导致众多不确定的因素对桥隧工程边坡造成影响。

因此,必须要针对桥隧工程边坡的稳定性来展开分析,并且提出相应的工程支护方法。

关键词:桥隧工程;边坡稳定性;工程支护方法本文将围绕我国桥隧工程边坡的稳定性以及支护方法展开探讨,促使我国的桥隧工程边坡能够更加稳定,提升其施工质量。

一、桥隧工程边坡稳定性分析方式(一)定性分析法(1)成因历史分析法成因历史分析法,主要对两个方面进行研究。

首先,是对边坡地区的背景、地质结构特征、地质构造等作出研究。

其次,是对边坡的坡高、坡形、坡体内外部是否发生变形情况作出了解。

由此可见,此种方法在自然形成的斜坡中更为适用。

(2)工程地质类比法类比法主要依靠相似性,只有边坡的相似性高,才可以实施类比工作,类比的内容主要包含影响边坡稳定性的原因以及边坡工程地质条件。

(3)赤平极射投影法赤平极射投影法,实际上就是对不稳定结构土体有可能位移或变形的问题发现并且加以明确,从而对比边坡的稳定条件作出初步的评估。

此种方法在桥隧工程边坡稳定性分析中得到广泛的运用。

(4)专家系统法专家系统法属于一种利用计算机技术进行分析的方法,此种方法能够通过专家的水准,从而对边坡的稳定性加以分析,同时将分析的大量经验与知识进行同模拟解题的策略进行融合。

(二)定量分析法(1)极限平衡分析法极限平衡分析法具有较长的发展时间,同时,具有众多的研究人员,属于较为代表性的分析方法,可以划分为简布法、瑞典条分法、斯宾塞法、瑞典圆弧法几种。

(2)极限分析法极限分析法就是将理想刚塑性体充分应用,并将其处于极限状态。

通过下限定理与上限定理,从而将极限荷载求解。

不管外加荷载多复杂,边坡形态如何,都能够求得适用的荷载,是其最大的优势。

(3)数值分析法伴随着数值计算理论与计算机技术的不断发展,数值分析法目前在边坡稳定性分析中得到了广泛运用,发展速度快是其最大的优势。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第三章高边坡破坏机理及稳定性分析随着国民经济的发展,我国的桥梁公路,水坝等建设取得了迅猛的进步,在道路运输中的作用也日益凸显。

由于目前高速公路,桥梁,大坝等大型工程的建设,导致山体部分挖空,截断,在建设工程完成后周边很容易形成高边坡。

其变形量大,资金投入高,增加项目施工工期,在不利环境气候条件下还可能引起滑坡等灾害,会阻碍交通,造成人员伤亡,经济损失等不利影响,因此对于研究高边坡形成原因,破坏机理及其稳定性的研究很有必要[1][2]。

3.1 研究区域边坡破坏模式分析3.1.1边坡破坏形成原因3.1.1.1边坡地质条件[3]坝址位于出山口处,呈不对称“U”型谷,如下图所示:图3.1 高边坡周边环境图河谷走向近南北向,河床宽40~100m,河床高程1230~1232m,沟宽20~80m,与河流近于垂直。

左岸地形陡竣,坡角40°~50°,山顶高程1376m,阶面宽150~200m左右,具二元结构。

Ⅲ级阶地形成以后,由于河流下切形成宽约35~40m,深约10~15米的现代河床,Ⅱ级阶地保存不完整。

Ⅲ级阶地残留有古河槽。

Ⅲ级阶地以后地形变陡,基岩裸露,山坡坡角40°~45°,山顶高程2100~2300m。

库区地层岩性:主要分布石炭下统阿吾拉勒组(C1a)的一套滨海相火山岩—火山碎屑岩建造,岩性为中酸性熔岩,英安质凝灰岩、晶屑岩屑凝灰岩、凝灰质砂岩和角砾凝灰岩夹少量灰岩透镜体,第三系上新统(N2)的紫红色泥岩、泥质砂岩、砂砾岩(主要分布于下坝线上游300~400m和下坝线下游100~350m处,出露宽度100~300m)。

第四系地层在库区分布广泛,上更新统~全新统冲积(Q3-4al)砂砾石层(上更新统冲积砂卵砾石层分布于河两岸Ⅰ~Ⅲ级阶地,厚5~15m;全新统冲积砂卵砾石层分布于现代河床,厚度约3~8m)和全新统崩积、坡积(Q4col+dl)含块碎石土层(分布于两岸山坡,厚度约3~8m)。

工程区具有明显的崩塌性质的岩质塌滑体,发育在多组裂隙相互切割的凝灰岩之中,滑体组成物质主要为大小块石,位于下坝线上游1.2~1.5km,河谷两岸陡峻,该段有两组裂隙发育,切割深度5~10m。

在该段发育三条产状为40°~55°NW∠40°~60°断层,面多呈舒缓波状,破碎带宽0.2~1.0m,以碎裂岩为主。

如下图所示:图3.2 高边坡外部岩体由于裂隙的切割和断层的影响,在该处可能会产生小的崩塌及掉块,估计方量1.5万m3左右;另在左岸坝肩基岩裸露地段,因岩体卸荷强烈,局部存在一些小的不稳定岩体,并可能产生小的崩塌及掉块,估计方量在数千方左右;此外,水库蓄水后,部分岸坡表层的饱水松散堆积物,可能会发生顺坡蠕滑失稳现象,因其规模有限,不致影响水库以及大坝正常运行。

3.1.1.2河流侵蚀[4][5]坝址区内地表水和地下水均源于博罗科努山南坡和阿吾拉勒山北坡冰雪融水、大气降水及基岩裂隙水的补给。

地下水主要赋存于岩体发育的各种结构面中,尤其是浅层风化卸荷带内的结构面相互切割、多张开且贯通性好,是基岩裂隙水的主要径流、赋存空间。

图3.3 高边坡周边河流根据坝址区地表测绘及左、右岸钻孔地下水动态观测资料分析,坝址区右岸平台地下水位高程1233.37~1264.49m,高于河水位约1~30m,坝址区左岸地下水位高程1234.02~1247.6m,高于河水位约2~14m。

由此可以看出:坝址区河谷两岸地下水位均高于河水位,由两岸向河床径流排泄,因此,区内地下水补给河水。

近代河流下切较为剧烈,在重力作用下发生滑移-弯曲变形,促发滑坡的形成。

3.1.1.3地震作用[6]根据滑坡前缘碎石土夹巨石,可以推断发生过强烈的地震作用,地震对岩质坡体稳定性的影响表现为累积效应和触发效应两个方面。

累积效应主要表现为地震作用引起岩体结构的松动,造成坡体顶部岩体拉裂和剪切变形,加剧层面的错位。

触发效应主要表现为地震作用加速了拉裂面的贯穿,造成坡体瞬间失稳。

在该区域范围包括了两个一级大地构造单元,北部为哈萨克斯坦-准噶尔板块,南部为塔里木-华北板块,两者之间以博罗克努-阿其克库都克深大断裂为界。

该二级枢纽工程场地位于塔里木-华北板块的阿乌拉勒晚古生代弧后拉张盆地北部。

工程区场区在地质构造部位上,处在北天山纬向构造带西部的凹陷的中部,北部为博罗克努古生代岛弧,南部为伊宁地块的巩乃斯山间坳陷。

近场区的主要断裂为阿乌拉勒山北坡断裂。

工程区位于天山地震带西段,处在伊宁6.5级潜在震源区内,属地震活动不太强烈的地区,工程区25km范围内,基本上没有大于5.0级以上的地震发生。

根据国家地震局2008年所作的《新疆艾比湖生态环境保护工程场址地震安全性评价报告》,50年超越概率10%地震动峰值加速度分别为227.7gal,相应地震基本烈度为Ⅷ度。

3.1.2边坡破坏理论模型3.1.2.1弹性压杆理论分析模型[7][8]对于边坡破坏的理论模型,从最开始考虑二维模型,应用压杆理论,采用欧拉公式的受杆整体稳定性来进行分析。

如刘钧基于弹性压杆理论通过对顺层边坡力学破坏模型进行纵向与横向作用力力学分析,其一般受力形式如下图所示:yxL0LPpABC图3.4 表层岩石弯曲破坏力学模型利用能量方推导出理论计算公式。

公式如下:错误!未找到引用源。

(3-1)上式中:错误!未找到引用源。

;crP——A B两端固定的压杆的临界力;(3-2)错误!未找到引用源。

(3-3)错误!未找到引用源。

(3-4)式中,错误!未找到引用源。

——岩层倾角;错误!未找到引用源。

——层面间的内摩擦角;错误!未找到引用源。

——层面间的内聚力;错误!未找到引用源。

——岩体弹性模量;错误!未找到引用源。

——计算坡体长度;L——整个坡体长度错误!未找到引用源。

——B点处的下滑力。

3.1.2.2弹性梁法分析模型[9][10]在二维弹性压杆理论的基础上,根据实际情况,采用三维的弹性板理论来进行分析,如李树森、任光明等则结合典型的滑移-弯曲型边坡形式,建立板梁力学模型来进行受力分析,其微段如下图所示:yα0x L水平线h图3.5 板梁力学模型图上图中其长度L为模型梁的长度,h为模型梁的高度(厚度),建立平面坐标系来模型滑坡时的形态,其倾角设定为α。

假定模型的边界条件在左端固定,在y向,在y=h/2 处自由,在y=-h/2 处,受下部支承和摩擦阻力。

将板梁简化成了一个沿轴向压缩和附加弯曲的迭加受力模式,如下图所示,P1轴向均布荷载,坡顶集中荷载P2。

P1 y P2x图3.6 板梁受轴向压缩和附加弯曲图对于多层梁的情况,忽略各层接触面之间错动时摩擦力做的功。

设各层(共n层)的挠度形函数相同,材料相同,且厚度h 相同时,设此板梁的曲线变形函数错误!未找到引用源。

,在根据能量平衡原理分析,临界状态均布荷载的表达式为:错误!未找到引用源。

(3-5)错误!未找到引用源。

(3-6)坡顶没有集中荷载,因此P2=0,顺层斜坡临界溃决破坏的的坡长为:L cr错误!未找到引用源。

(3-7)适用条件为错误!未找到引用源。

上式中错误!未找到引用源。

Lcr/L,K——稳定性系数;L——实际坡长;L cr——临界坡长。

3.1.2.3 弹性板法分析模型[11]李小丽、周德培用弹性板理论,建立了弹性板力学模型,如下图所示:图3.7 弹性板几何模型图3.8 边坡弯曲变形模型能量法分析顺层岩质边坡的弯曲失稳机理进行分析,推到处极限平衡公式为432422sin 02K h K a H a LH a K b b γα⎛⎫⎛⎫--+-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3-8) 式中 ()232121Eh K πμ=- (3-9) 临界应力为 ()22222221121cr Eha b a πσμ⎛⎫=+ ⎪-⎭⎝ (3-10) 下滑力为 *sin 2L a aH h γσα-=+ (3-11) 3.2 研究区域边坡稳定性影响因素分析3.2.1地形地貌影响研究区地形地貌形态整体上为中低山区河谷构造侵蚀斜坡地貌,滑坡体在滑面上的重力分量很大程度受地形地貌条件影响,区内海拔高程在850m-1260m ,前后高差390-410m ,;从纵向上看,滑坡表表面呈梯坎状,斜坡坡度呈“陡-缓-陡”,前缘与后缘坡度相对较陡,为25-28°,中部相对较缓,为18-25°,从横向上看,中部与后部呈中间低两侧高的凹槽,前部呈右侧(北东侧)高凸,左侧(东南侧)低凹,利于降雨地表水入渗;坡体内冲沟较发育,左侧较右侧发育,在左侧冲沟两侧出现与冲沟平行的张开裂隙;前缘凸向对岸,受河水侵蚀,形成的滑塌陡坎,具备了临空滑移变形条件。

3.2.2 岩土体结构影响该滑坡滑体物质组成主要较松散的碎石土与块碎石土,为老滑坡堆积体风化解体的产物,主要特征为粒径大小差异大,颗粒级配差,结构多零乱,无明显的层理,结构较松散,孔隙大,透水性强,压缩性较低。

由于地表泉出露与降雨量丰富,由于土体透水性较强,碎石与块石母岩为千枚岩,力学性质差,质软,遇水易软化、泥化、且极易风,容易形成地下渗流通道,大气降雨入渗坡体后, 水下渗到快碎石土的底部后,由于覆界面处分布的一层含角砾粉质粘土为滑坡物质结构中的相对隔水层,且下伏基岩的强度大,渗流系数更小,水难以继续往下伏地层渗流,只有沿基覆界面富集、运移,软化接触面上的岩土体,为地下水与雨水入渗提供良好的运移通道,对其接触面进行软化,降低其抗剪强度,形成滑动面。

加上水在全风化千枚岩中积聚更多,使全风化层自重增加,增大滑坡形成的可能。

因此在多雨季节,容易发生滑坡。

3.2.3地震影响从区域上看,研究区位于地震断裂带内,该构造带三条主干大活动断裂带均有破坏性地震的记录。

地震队研究区斜坡影响较大,地震主要是通过斜坡波动震荡产生,受08年强震的影响,滑坡后缘位于坡肩处,且坡度在25-28°,有地震放大效应,在后缘形成多条断续延伸裂隙,为后期降雨的入渗提供通道;并且地震使斜坡结构更加松散,为地表水入渗坡体转化为地下水创造更有利条件;由于坡体地下水较低,地震产生超静孔隙水压力迅速增大,使抗滑力减小,下滑力增大。

3.2.4 降雨影响坝址区砂卵砾石层主要分布在现代河床和右岸Ⅲ级阶地,根据原位渗透试验,渗透系数K20=2.3×10-3~7.4×10-2cm/s,属强~中等透水层。

下石炭统(C1a)晶屑岩屑凝灰岩为构成坝基的主要岩体,其透水性受岩体风化程度及节理发育程度所控制。

受地质构造影响,坝址基岩微裂隙发育,岩体透水性较强,透水率往深部变小的趋势不明显,且规律性较差,常出现连续三段压水试验小于5Lu或3Lu后,下部压水试验又大于5Lu或3Lu的现象。

相关文档
最新文档