鹤岗3052项目边坡稳定性分析及坡角优化

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本文研究了鹤岗3052项目边坡稳定性分析及坡角优化问题,采用离散单元法UDEC数值模拟分析方法,模拟分析CE段坡体在带有开裂裂缝情况下坡体稳定性,以及结合工程监测,运用有限差分模拟分析软件FLAC3D对坡体进行稳定性分析,探究坡体滑坡原因。本文具体内容包括以下几个方面:  1、基于对Duncan-Chang模型的研究,推导了强风化砂质泥岩Duncan-Chang模型参数,并将Duncan-Chang二次开发程序嵌入FLAC3D有限差分软件中,针对性验证Duncan-Chang模型二次开发程序在岩土模拟分析中的实用性、准确性,结果表明:Duncan-Chang模型在强风化砂质泥岩中的应力应变关系与排水固结(CD)试验基本相符,具有一定的指导意义。  2、运用XRF及XRD衍射,进行坡体中白浆土的物相分析,并研究了白浆土渗透性等物理力学性质,研究分析表明,白浆土渗透性很小,并含有较多的石英、珍珠陶土、沸石等无机矿物,为进一步了解及处理此类白浆土提供了依据,具有一定的参考价值。  3、运用现场实地量测、图片采集信息方式,对该坡体裂缝特征进行对比分析,分析表明,处于坡体中部的细小裂缝较多,裂隙度近似相等,并且与周边相比较,绿化坡体有利于减小强风化泥、砂岩裂缝发育。  4、运用离散单元UDEC,采用有缝与无缝不同工况下对比分析的方式,分析了CE段坡体的稳定性,结果表明:CE段坡体在带缝工作下,坡体中中上部朝临空面,X负方向运动趋势较明显,滑坡风险增大。  5、利用FLAC3D数值模拟方法建立GH段项目边坡实体模型,运用interface接触单元,模拟分析了在白浆土存在的工况下,坡体的稳定性,并结合监测点数据,探究了坡体滑坡的原因,及采取了工程对策,结果表明:在白浆土薄弱层存在的情况下,坡体的位移、应力增大,塑性区域也发生了变化,进而削弱了坡体的稳定性,并提出了采用削坡的工程对策。  6、运用FLAC3D分析软件,结合坡体安全系数、剪切应变增量及坡体塑性区的变化状况,探讨原始坡体(GH段)坡角优化问题,结果表明:坡体边坡角的优化范围为40°-45°,以满足经济性、安全性的要求。
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