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西南地区是一个多山的地区,其地质构造活动强烈,外动力地质作用发育,因此岩质边坡通常处于复杂的地质环境。西南地区常见的侏罗系、白垩系红层中开挖的边坡经常有失稳和破坏现象,且具有频率高、规模大、危害性大的特点。红层边坡工程地质问题成为工程建设中的一大难题、红层岩质边坡稳定性问题已经成为最具区域特色的岩土工程问题。本文基于前人的研究成果,以川东北储备中心挖方区岩质边坡为背景,用定性、定量分析和数值模拟分析方法对边坡稳定性进行研究,建立了较为实用的边坡稳定性评价理论、在边坡达到整体美观、适用、经济的基础上对边坡进行支护设计和防护设计,最后通过实际工程进行了验证。主要研究内容和成果如下: (1)针对四川红层区域的地质特性及形态,对研究区红层软岩的工程地质岩组特征、岩体结构特征、红层软岩岩体风化特性、红层软岩水理作用分析、红层软岩物理力学性质等因素进行分析,充分了解了区域工程地质环境及特征,为分析边坡变形破坏的发育特征、形成机制及其稳定性评价提供有利的依据。 (2)针对区域地质环境及特征,对红层边坡破坏类型进行划分、红层岩质高边坡的四种基本破坏模式(顺层层面变形失稳破坏机制、破碎散体破坏机制、结构面不利组合形成的楔形体变形失稳破坏机制、软弱基座体斜坡变形失稳破坏机制)及特征进行了理论研究。 (3)对研究区边坡进行了稳定性分析计算、治理方案选择等方面进行探讨。采用了定性分析法、定量分析法和数值分析法对区内红层边坡的典型剖面的稳定状况和发展趋势作出估计和预测;用Midas数值模拟软件模拟分析了岩质高边坡开挖前后的变形——破坏演化过程,分析应力及位移的变化特征。针对区内红层岩质高边坡的具体情况,在边坡达到整体美观、适用、经济的基础上对典型剖面提出了支护和防护设计,与实际相吻合。