土岩组合高边坡稳定性分析与治理

随着城市建设快速发展和建设用地日益紧张,在丘陵地带开挖山体造地的工程建设也日益增多,常形成土岩组合的高边坡,易产生滑坡、崩塌等地质灾害,对人身安全和工程质量构成重大隐患。本文以广东省清远市某大型小区内开挖形成的土岩组合高边坡为研究对象,调查边坡工程地质特征,采用极射赤平投影法和有限元强度折减法计算边坡的稳定性和破坏模式,结果显示边坡上覆残积土和全强风化岩处于基本稳定状态,边坡中下部中微风化岩体整体稳定,局部浅层岩体结构面发育,切割体不稳定,存在崩塌、危岩体等。根据边坡稳定性现状和破坏模式,提出上覆土体采用“放坡+锚杆格构梁+排水工程+三维网植草防护+孤石处理”,中下部岩体采用“削坡+挡石墙+安全防护网+排水工程+客土植草或燕窝槽式复绿”的综合治理措施。工程竣工后运行良好,治理效果较为明显。

基于极射赤平投影法和强度折减法的岩质边坡稳定性分析

在对广东省清远市某岩质高边坡人工调查的基础上,运用三维激光扫描仪量测边坡地形以及结构面产状和间距,利用极射赤平投影法分析边坡结构面切割体的稳定性,并用有限元软件ABAQUS分析边坡的整体稳定性和变形发展趋势。研究结果表明:三维激光扫描仪能准确快速地获得岩质边坡的地形和结构面数据,该岩质边坡整体相对稳定,但存在崩塌、结构面切割体不稳定等灾害,极射赤平投影法和强度折减法的结合使得对岩质边坡的稳定性分析更全面。

基于蠕变模型的边坡抗滑桩体系变形时效规律数值研究

通过有限元数值软件ABAQUS建立了理想边坡-抗滑桩体系三维数值模型,采用摩尔库伦模型和Drucker-Prager与Singh-Mitchell弹塑蠕变耦合模型对其进行数值计算,具体包括边坡-抗滑桩体系的塑性区、位移、桩身应力应变、桩土接触关系、桩土相互作用的时效规律,并对加桩前后的变形时效规律做对比分析。结果表明:蠕变效应使边坡抗滑桩体系的变形有显著增加,塑性变形首先在坡脚出现,随着时间推移逐步向坡肩发展。坡体位移主要集中在斜面位置,坡面位移最大往土体深部位移逐渐减小。抗滑桩对于治理蠕变变形有良好的效果,不仅显著减少了桩后土体的水平变形值,也降低了桩后土体的变形影响深度。抗滑桩桩前土体仍然产生了向下的失稳滑动变形,该部分土体和桩是脱开的,桩后土体产生了绕桩滑动。蠕变变形导致抗滑桩上的土压力比常规分析中所假设的桩前被动土压力和桩后主动土压力要复杂。

考虑滑体粗粒土蠕变性质的边坡长期稳定性研究

针对滑体粗粒土开展了三轴蠕变试验,采用Singh-Mitchell蠕变模型能较好地拟合试验结果。分别采用长期强度下摩尔库伦模型、Drucker-Prager与Singh-Mitchell弹塑蠕变耦合模型,通过有限元软件计算和研究二维理想边坡的长期稳定性。结果表明,滑体土蠕变对边坡的长期稳定性有重要影响;采用长期强度下摩尔库伦模型比弹塑蠕变耦合模型,边坡变形更大,计算结果偏保守。

填方边坡变形机制研究

在对西南地区某800kV换流站填方边坡现场进行工程地质调查的基础上,通过对经过先期治理但仍发生变形的填方边坡的变形特征和监测数据进行分析,总结边坡稳定性影响因素,并结合FLAC3D数值模拟对边坡变形破坏机制进行了研究。结果表明:该填方边坡破坏模式为整体滑移破坏,导致边坡经过治理但仍发生变形的主要诱因是强降雨,但边坡的前期治理设计也存在不足;由于降雨导致边坡重度增大,底部强风化泥岩软化,填土抗剪强度降低,在边坡内形成贯通的滑动面,滑动面绕过加筋土挡土墙的加筋带,边坡顺着强风化层从软化的坡脚剪出;位移监测显示边坡处于加速变形阶段;边坡应急治理措施应重点放在控制边坡继续沿软弱面的滑移变形上,并加强坡体排水,该边坡变形控制的治理方案对同类工程的设计与应急治理具有一定的参考价值。

广阔渠截潜自流引水工程区枯水期地下水资源评价

为了解决冲积平原区枯水季节水资源的不足,需要在对研究区开展综合水文地质勘查的基础上,针对地下截潜自流引水工程方案的可行性进行系列问题的论证。本文以广阔渠截潜自流引水工程为例,在查明和分析研究区地质环境条件的基础上,对研究区枯水期地下水资源量进行了评价,即分别采用不同方法对研究区枯水期地下水资源的储存量、补给量和可供自流开发利用的地下水径流量进行了计算,并对截潜自流引水工程运行过程中可能产生的环境地质问题进行了预测评估。结果表明：研究区枯水期地下水储存资源较丰富,但补给量和可供自流开发利用的地下水径流量较小,分别为0.527m3/s和0.449m3/s,远不能满足规划用水1.0～1.5m3/s的要求,说明在本区采用截潜自流引水方案是不适宜的,并建议采用直接导引储存汝河汛期水的方案。

龙王坪滑坡变形模式及稳定性评价

龙王坪滑坡分为上、下滑体两部分,在工程地质条件分析的基础上,分析了滑坡变形过程,确定了龙王坪滑坡上下两个滑体的变形破坏模式:上滑体为推移式滑坡,下滑体为牵引式滑坡。采用不平衡推力传递系数法评价了天然工况和暴雨工况下上下滑体的稳定性。采用Abaqus有限元软件模拟了暴雨对滑坡的渗流场应力场的变化规律,分析了其对稳定性的影响。研究成果表明滑坡天然条件下处于基本稳定状态,强降雨条件下欠稳定。