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随着我国城市基础建设的迅速发展,出现了大量的高边坡工程问题,不仅增加了投资,还延误了工期,甚至造成已有工程的破坏,对人民生命财产安全带来极大的威胁。边坡是由于工程建设而开挖与填筑的斜坡[1][2],其稳定性既受控于地层岩性、地质构造、岩体结构、水文地质条件等边坡所在岩土体的基本特征,还受控于开挖坡度、坡形等人为改造程度。由于地质体的复杂性、多变性和不均质性,使得高边坡稳定性分析十分复杂;同时由于地质条件和气候条件的千变万化,没有哪一个边坡工程可以完全套用已有经验,这就决定了高边坡问题的独特性,必须具体问题具体分析。本文通过对梧州市第二污水处理厂边坡中Ⅲ号高边坡的稳定性进行分析研究,主要取得了以下成果:
①采用反算法求解边坡上覆粘土层的抗剪强度,与室内试验统计法得出的参数相比,相差不大,并结合当地类似工程和经验,综合确定出粘土层的抗剪强度。
②运用赤平投影法和实体比例投影法对边坡开挖后各岩质层进行了稳定性分析和计算,表明边坡在开挖后整体处于稳定状态,局部可能会产生小规模滑移、崩落、掉块等现象。
③在Ⅲ号高边坡放坡后,采用有限元强度折减法对粉质砂岩强风化层在平常期和持续性暴雨两种情况下分别进行稳定性计算分析。计算得到的稳定系数为:平常期Fs=1.74,持续性暴雨期Fs=1.52;同时,还模拟出高边坡的应力分布情况以及边坡可能破坏的滑动面贯通趋势。
④在Ⅲ号高边坡放坡后,采用有限元强度折减法对粉质砂岩强风化层在平常期和持续性暴雨两种情况下分别进行稳定性计算分析。计算得到的稳定系数为:在平常期,Fs=1.52,Ⅲ号高边坡整体处于稳定状态;在持续性暴雨情况下,Fs=1.34,按规范判定处于欠稳定状态。
⑤通过对边坡的稳定性的分析研究,本边坡的综合治理措施:采用锚杆格构梁植草方法对易风化、抗冲刷能力差的土层及强风化层进行重点防护;采用锚杆挂网喷射混凝土方法同时结合生态景观美化及地表排水措施对坡面较完整的区域(中、微风化层)进行一般防护。
本文系统地总结了高边坡工程研究的主要内容和方法,所选工况具有代表性,研究结果为基础建设中所遇到的山区边坡稳定性分析研究与治理提供了技术支持。