论文部分内容阅读
滑坡是我国三大主要地质灾害之一,在西北地区最为普遍,它广泛影响着铁路、公路建设、运营过程中的人员和财产安全,越来越受业界学者的重视。在滑坡整治工程中,常常因为前期地质勘察工作、勘察技术以及勘察资料不足,对滑坡形成原因及机理认识不足,造成后期治理设计失败。另外,设计者在确定滑坡治理方案、选取相关治理参数过程中,通常只是类比已有工程,参照规范要求进行试算调整,实际工程应用过程中匹配性较差,设计结果偏于安全,往往造成了很大的浪费。因此,如何深入研究地质勘察资料,了解滑坡形成原因及机理,进行滑坡推力及稳定性分析,进行滑坡治理方案的优化设计,制定经济合理的整治措施成为一个值得深入探讨的问题。针对以上问题,本文依托渭武高速石阏子滑坡整治工程为背景,以优化整治方案为最终目标,运用了对比法、控制变量法、极限平衡法、Abaqus有限元强度折减法等方法,对该滑坡做了以下一系列探究:（1）根据综合勘察资料,对滑坡产生原因及形成机理进行深入分析。该滑坡岩土结构呈特殊的“二夹一”结构,上层为松散崩坡积层（强透水层）,下层为冲积层,两层中间夹有20cm左右的黏性土,坡脚工程开挖是形成滑坡的根本因素,春融雨（雪）水入渗是诱导因素。（2）通过传递系数法对该滑坡在两种工况下（天然、降雨）三个剖面的稳定性进行计算。计算结果显示:在天然工况下,三个剖面处于欠稳定-基本稳定状态,在降雨工况下,三个剖面处于不稳定状态。对该滑坡三个剖面的滑坡推力进行了分析计算,得出滑坡推力分别为3888.78kN、2696.57kN、951.05kN。（3）基于Abaqus有限元强度折减法,建立二维建模:（1）对该滑坡稳定性,边坡变形特征等进行分析。计算结果显示,与理论计算一致,该滑坡处于欠稳定状态。（2）提取A-B、C-D、E-F、G-H四个路径上各点水平位移,水平位移突变点即为滑裂面位置所在,提出了确定滑裂面的方法,可以做为地勘资料的补充和验证。（3）分析不同因素（外因、内因）变化对于该滑坡稳定性和滑裂面位置影响。结果显示:1)滑体土重度对滑坡体稳定性影响最大,滑带土次之,滑床土最小;滑裂面位置不随各土层重度变化而变化。2)抗剪强度参数c、φ变化,会形成软弱层,软弱层对滑坡稳定性影响最大,滑裂面位置会向软弱层偏移。3)弹性模量E和泊松比ν变化,只影响滑坡变形,不影响滑坡稳定性及滑面位置。4)降雨、坡脚开挖、地震等都会一定程度使边坡稳定性下降。（4）基于Abaqus有限元强度折减法,建立三维模型:（1）探究了单排抗滑桩加固边坡过程中,桩位、桩间距（土拱效应）、锚固深度等变化对于加固效果的影响。结果表明:桩位最优在坡体中部附近;桩间距在S/D=2-6,土拱效应得以有效发挥;锚固深度在0.4-0.5Lp时最佳。（2）探究了双排抗滑桩桩位,排距等变化对于加固效果的影响。结果表明:桩位最优在坡体中部附近,排距要大于临界排距Xmin,排距X≥Xmin,使得后排桩对前排桩无遮挡效应,以前排桩加固效果得以充分发挥为佳。（3）在上述研究成果基础上,制定了两种治理方案（削方+单排抗滑桩、削方+双排抗滑桩）,并对两种治理方案的可行性和经济性做了优化比选,最终选取方案二做为治理方案。