狮子山滑坡形成机理及其抗滑桩支护技术研究

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滑坡是极具破坏力的全球性自然灾害,同时也被公认为仅亚于地震的第二大自然地质灾害。我国是全球发生滑坡地质灾害最为严重的国家之一。随着我国国民经济地飞速发展,加之国人开发过甚,以及各种地质条件的限制等多种原因,各种各样的滑坡事故随之而来。本文以德清县武康街道狮子山滑坡地质灾害治理工程项目为依托,以强度折减法和极限平衡法为基础,利用边坡有限元软件FLAC3D及Rocsicence Slide对边坡稳定性进行分析。并确定其治理方案,对滑坡进行治理设计。基于FLAC3D及Slide中Spencer法对抗滑桩桩位、桩长及桩间距进行优化设计。主要研究内容如下:(1)经过现场勘察和地调了解到,狮子山的地质地貌条件是狮子山滑坡发生的内在因素,影响狮子山滑坡的主要内因包括:岩土体类型、水文地质条件、地形地貌条件等。岩土体类型:岩土间的透水性差异是形成滑坡滑带的内在条件,坡表覆盖的第四系人工填土及下伏全风化凝灰岩透水性较好,下部一夹层风化后物质似黏土状,透水性较差,为隔水层,降雨入渗后雨水无法及时排泄,形成较大的扬压力,且边坡中部为老滑坡所形成的拉裂缝,为雨水下渗提供了条件。(2)水文地质条件:地下水作用是形成狮子山滑坡的主要因素,根据钻孔资料可知,滑坡体中有埋藏比较浅的地下水,岩土体的含水量较高,因此岩土体中对应的c、φ数值就会减小,同时地下水对透水地层有浮力作用。(3)地形地貌条件:滑坡体上陡下缓,滑坡体的上下部坡度分别约为25°~30°和5°~15°,上陡下缓的地形有利于地下水向坡脚汇集。此外,滑坡体上微地貌发育,中部陡坎底部地形呈“凹”型,以至于雨水更容易积聚在此。(2)根据主滑坡工程地质条件,基于Slide软件,建立了二维边坡模型,采用Bishop法、Janbu法、Spencer法以及M-P等几种方法对天然工况及暴雨工况下的边坡进行稳定性计算。(3)采用有限元软件FLAC3D建立了边坡二维计算模型,结合强度折减法,在天然和暴雨两种工况下对边坡位移以及稳定性情况进行模拟分析。并且基于最大剪应变增量,判断边坡的滑动面位置,分析边坡稳定性是否满足要求,同时为滑坡治理提供了相关资料。(4)采用抗滑桩对滑坡进行支护,基于摩尔库伦本构模型,采用强度折减法和极限平衡法对滑坡的稳定性进行分析,根据FLAC3D及Slide中Spencer法还原边坡及抗滑桩的位移情况,改进本工程的设计参数,使得本工程中抗滑桩支护性能得以完全显现出来,从而设计出性价比最高的边坡治理方案。
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