类土质边坡失稳分析及加固稳定性分析

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  随着高等级公路向山区的纵深发展, 许多地方都遇到了性质介于岩质边坡和土质边坡之间的过渡型边坡——类土质边坡, 目前对类土质边坡的定义主要集中在花岗岩熔岩等火山岩边坡中,我们从类土质构成介质的特殊性及其工程性质,进一步完善了类土质边坡的定义,总结了类土质边坡的破坏方式及破坏机理。   为了进一步提高仿真设计的准确性和科学性,本文以目前在土木工程中广泛采用的有限单元法为理论基础,采用ABAQUS有限元软件,引入节理模型,以邢汾高速为实例,对比了考虑节理和未考虑节理时对边坡稳定性的影响,模拟了路堑开挖的整个过程,得出了路堑开挖是类土质路堑高边坡变形破坏的根本原因,通过对类土质路堑高边坡中的应力场、位移场、应变场、塑性区等主要因素在边坡开挖中的变化,对边坡的失稳机理和破坏过程进行了深入的分析,得出了类土质路堑高边坡的坡脚是一个薄弱环节,在路堑边坡开挖过程中,大多数情况下首先在坡脚产生剪应力集中,然后向坡体内部发展,类土质边坡的破坏受各种不同时期或是不同成因的不连续面控制,如风化界面、堆积面、断层,节理等,在对类土质边坡进行分时要注意各种不连续控制面的影响。   本文介绍了坡体的滑动机理,指出降雨是导致边坡失稳的一个主要原因,介绍了耦合作用的特点和定义,认为流固偶合分析就是在渗流场与应力场相互影响的体系中,同时考虑应力场和渗流场,分析了单一岩土层和多岩土层时,降雨对边坡稳定性的影响,降雨会引起坡体孔压增大,有效应力减小,它是引起边坡失稳的一个主要原因,类土质高边坡中的风化界面是边坡的薄弱部位,当风化界面埋深较浅,而且风化岩体两侧的物理力学性质差异又比较大时,边坡很容易发生沿着基岩的直线滑动。
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