煤系地层路堑边坡稳定性分析——以夏蓉高速K46+830~K46+980左侧边坡为例

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随着国民经济的飞速发展,我国基础设施建设达到了前所未有的高峰,由于我国是一个多山的国家,尤其是在西南地区,在公路等工程建设中不可避免的要对岩土体进行开挖,随之大量的边坡稳定性问题不断出现。大量资料证实,边坡失稳破坏多发生在节理、软弱夹层、断层、软岩等结构面处,关于这些的边坡稳定性研宄已有很多。而本文所研宄的是一种公路建设中出现的特殊的地层-----煤系地层对路堑边坡稳定性的影响,这类地层在贵州省境内广泛分布,其在不同的条件下岩性变化很大,具有一定的“迷惑性”,很容易被误认为是一种稳定岩层的假象。由于人们对煤系地层的不重视、不了解,在贵州省内公路工程中,很多顺层缓倾角煤系地层路堑边坡在开挖、施工等过程中发生滑动,造成财产损失,甚至人员伤亡。因此开展对含有煤系地层路堑边坡的稳定性问题研宄就显得尤为必要。  本文以夏蓉高速第7合同段K46+830?K46+980左侧边坡为研宄对象,通过大量查阅文献、野外调查、室内实验以及软件模拟等方式,在对该区域内地质概况、水文情况、滑坡要素等因素和影响因素进行了详细分析的基础上,对煤系地层进行室内实验和反算法推导抗剪参数,并对比分析。利用MIDAS G T S软件在自然条件和降雨条件下进行建模分析,并对之前得初步得出的结论进行验证。最后对该边坡的治理方案提出建议。本文主要研宄内容如下:  (1)通过收集资料和现场勘查,对该边坡区域内的地质、构造、地形地貌、水文地质条件等进行分析的基础上,对边坡的工程地质条件和工程概况进行描述。  (2)通过室内试验,对滑动带炭质泥岩样本与原状炭质泥岩样本的物质成分进行对比分析;分析炭质泥岩在不同饱水时间下的物理力学性质,从而归纳出煤系地层的特性。  (3)结合对边坡区域内的实地勘察和室内试验得出的结论,从地层岩性、自然条件、人为因素等方面归纳总结影响该边坡稳定性的因素。  (4)查阅含煤系地层边坡的破坏模式相关资料,总结其破坏模式可分为单平面滑动、圆弧滑动、圆弧-平面滑动、双平面滑动。在此基础上,结合本文所研宄边坡的实际情况,确定该边坡的破坏模式。  (5)首先对反算法的原理、公式进行了一些概括的介绍。将边坡还原为滑动前的状态,在确定该边坡符合极限平衡理论条件后,利用反算法对该边坡滑动面的抗剪强度参数值进行计算,得出抗剪参数c,9值。与之前室内物理力学实验得出的参数值进行对比分析,讨论其存在差异的原因,并得出更与实际情况接近的参数值。  (6)对 MIDASGTS软件的基本原理,操作流程等进行了一些简单的介绍。通过MIDAS G T S软件对该边坡在自然状态下和降雨条件下分别进行建模,对其位移、应力、应变的云图进行分析,并讨论其稳定性。  (7)先对常见的边坡防护措施的类型及其特点、适用范围进行分析。针对该边坡的特点,对其治理方案提供建议,从主动抗滑措施和被动抗滑措施两个方向去讨论各自的优劣,最后选出更合理、实际的支护方式。
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