广元市飞凤山2#边坡变形破坏机制及稳定性评价研究

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边坡稳定性及治理措施的研究是目前工程中非常常见及复杂的课题,而今许多重要工程需要在复杂的地质条件环境中进行,对各种各样的高陡边坡进行人为开挖,对工程边坡稳定性分析及其防治措施研究对工程可行性、安全性、经济性有着至关重要的影响。飞凤山低中放固体废物处置场边坡于2013年初开始开挖,2013年5月份边坡产生变形,整个边坡存在继续变形破坏和整体失稳的风险,严重威胁坡脚在建的低中放固体废物处置库。  本文在现场监测、地质调查、资料整理以及已有成果的基础上,充分分析处置场2#边坡的基本特征、变形破坏特征、形成条件以及成因机制进行宏观判断,并根据现场取样得出的实验参数进行稳定性分析,首先根据实验参数采用极限平衡条件法进行计算分析,然后再采用非连续变形分析方法DDA对该边坡进行数值模拟分析。两种不同分析方法都是在不同工况条件进行的,其得出的具体成果和结论如下:  (1)结合已有的该研究区水文地质资料,分析了2#边坡以及其周边范围内的地形地貌、地层岩性以及地质构造等地质条件,可知2#边坡岩层缓倾坡外,倾角小于坡度,为一顺向坡。此外,还发育多组结构面,且区紧邻向斜,受构造影响强烈,岩体破碎,层间错动发育。边坡开挖导致坡体应力发生变化,卸荷回弹,部分结构面张开,逐步贯通,不仅加深了对岩体的切割,还成为了水流的通道,使风化作用更加深入坡体内部,进一步降低了岩体的物理力学参数,对边坡稳定极为不利。  (2)Ⅱ-1区边坡开挖后相对高差较大(约120m),坡度较大(约35°),受此影响边坡卸荷强烈,原有结构面逐步张开,层面软弱带连接贯通,成为滑带。同时坡脚形成较大的临空面,最终导致被切割的岩石块体沿层面向临空面平面滑动,降雨渗透到坡体内部,使岩体软化,降低抗滑参数,促进边坡失稳破坏。  (3)建立边坡模型,利用传递系数法件对边坡在不同工况条件下的稳定性分析,得出在暴雨和地震工况下边坡处于欠稳定~基本稳定状态,由于边坡区为软岩在长期地下水浸泡会使地层软化,边坡整体稳定性会进一步降低;  (4)针对边坡的岩性特征,采用适用于非连续介质的DDA数值模拟方法对边坡进行稳定性分析,分别分析了坡脚开挖和开挖后出现降雨两种工况下的边坡稳定性特征,可知坡脚开挖和降雨是边坡失稳的主要影响因素。  (5)根据边坡灾害体的破坏特征、变形情况、影响冈素及发展趋势及稳定性计算结果,结合现有地形地貌条件建议采用前缘和中部设置抗滑支挡措施、坡面锚索加固和坡外截排水的处理方式进行治理。
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