论文部分内容阅读
层状边坡分为:水平坡、顺层坡和逆层坡,其中顺层坡最容易发生失稳破坏。以竹城公路层状岩质边坡为工程背景,由于开挖此公路两侧边坡分为顺层坡与逆层坡。通过现场调查得到坡面以及结构面的产状、地质分层情况等信息,并在此基础上由赤平投影作典型边坡断面的几何稳定性分析。分析结果说明逆层坡处于稳定状态,不稳定区域发生在顺层坡,因此顺层坡的稳定性作为本文的主要研究内容。通过对此区域岩石的取样,由岩石室内试验:单轴抗压试验、巴西劈裂试验、变角度剪切试验、弱面直剪试验,得到边坡不同断面、不同岩性、不同风化程度岩样的抗压强度、弹性模量、泊松比、抗拉强度、岩样粘结力、内摩擦角以及弱面的剪切强度参数C、φ;并对这些参数进行工程处理,为进一步的滑坡力学分析提供数据基础。
以目前在岩土工程界较为成熟的FLAC3D数值分析软件为工具,分析对象视为变形体,采用强度折减的稳定性判据。根据地质情况和公路设计图,选取边坡岩体的典型断面,建立计算模型。分析边坡在未支护情况下开挖的安全系数以及潜在滑移面,结果表明在未支护情况下,五步分台阶开挖得到的安全系数分别为:2.62,2.39,1.6l,1.06,0.67。针对滑坡为多滑块组合滑移的形式,建立力学模型,通过计算得到结构面倾角以及结构面抗剪强度参数C、φ对于安全系数的影响。
对此边坡选用长短交错的锚杆支护体系。通过L<,9>(3<4>)正交试验,以两类交错锚杆的长度和锚杆倾角为影响因素,每个因素分为三个水平,分析因素对于指标安全系数和工程造价的影响。计算结果得到6m,2m,20<0>的锚杆参数优化方案。由FLAC3D计算各步开挖并支护后的安全系数以及边坡整体的位移云图,记录典型位置点的位移值。计算得到各步开挖并支护后的安全系数为:2.62、2.57、1.83、1.40、1.29。