贵州高等级公路建设中碳酸盐岩深挖路堑边坡稳定性研究

摘要

本文在贵州区域地层和岩性特征的基础上，对“贵阳—遵义、贵阳—新寨、贵阳—毕节、麻江—凯里”四条高速公路上存在的路堑边坡进行地质调查。根据调研的成果，结合前人的成就，将调研区内存在的路堑边坡划分了的类型。在极限平衡法的基础上分析各类边坡的整体变形破坏机理和危岩体的稳定性，以强度折减理论和FLAC为工具模拟了各类边坡的变形破坏过程。文章对路堑边坡常用的支护方法进行研究，重点研究削坡减载的优化设计和支挡结构的形式。论文取得如下成果：
　　（1）论文主要依据张倬元等人的研究结果将调研区内存在的边坡分为层状缓倾内边坡、缓倾外顺层边坡、中陡倾外层状和近平缓层状边坡四类。
　　（2）以极限平衡理论和块体理论对四类边坡的整体稳定性和存在的危岩体稳定性进行分析。结果表明：缓倾内的(A类)多形成“倾倒－崩落型”和“拉裂－崩落型”危岩体，整体上容易形成深部切层转动型滑坡；顺倾边坡(B类)不仅容易发生整体性的“滑移－拉裂型失稳破坏”，也易形成“滑移－崩落型”危岩体；近平缓层状(C类)边坡容易形成滑移—拉裂危岩体，整体上以平推式滑坡为主；中陡倾外层状(D类)坡以滑移－拉裂和溃曲破坏主，多形成整体平面滑动型的滑坡。
　　（3）对调研区内较为典型的四类边坡进行了数值分析。在强度折减理论的基础上，以FLAC3D为工具对A、C类边坡进行了模拟分析，以迭代步数和各个折减系数下跟踪点位移量及迭代步数和折减系数曲线为稳定性判断的依据，得到了边坡的稳定性系数、边坡变形破坏特征以及危岩体存在的区域；通过对B、D类边坡在无支护开挖模拟得到了边坡的变形破坏特征以及危岩体存在的区域和破坏类型，通过支护后的模拟说明了采用相应的支护手段效果较为理想。
　　（4）通过削坡减载的研究，提出了以开挖量和安全系数之间的关系。通过对喷锚支护的体系和单一支护体系数值分析，说明锚喷和支挡相结合的技术可以起到降低和分散高应力区和消除拉张应力区。

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1 绪 论

1.1 选题依据与研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容与方法

1.4 主要达到的目的

2 贵州岩溶山区自然地质特征

2.1 地形地貌

2.2 地层岩性

2.3 地质构造与挽近活动断裂

2.4 水文地质

2.5 岩溶发育特征

2.6 岩土体物理力学性质

2.7 小结

3 深挖路堑边坡结构特征

3.1 贵遵高速公路

3.2 贵新高速公路

3.3 贵毕高速公路

3.4 凯麻高速公路

3.5 小 结

4 深挖路堑边坡稳定性影响因素分析

4.1 自然因素对路堑边坡稳定性影响分析

4.2 工程因素对路堑边坡稳定性影响分析

4.3 小 结

5 深挖路堑边坡分类及其变形破坏机制分析

5.1 深挖路堑边坡分类及特点

5.2 深挖路堑边坡变形破坏机制分析

5.3 小 结

6.深挖路堑边坡的数值分析

6.1 数值分析及强度折减法

6.2 A 类典型边坡的数值分析

6.3 B 类典型边坡的数值分析

6.4 C 类典型边坡的数值分析

6.5 D 类典型边坡的数值分析

6.6 小 结

7 加固技术方法研究

7.1 路堑边坡加固技术方法

7.2 削坡减载的优化设计

7.3 锚喷支挡支护体系

7.4 小 结

8 结论与展望

致谢

参考文献

附 录

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