长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段柳树湾顺层滑坡分析与治理

摘要

玉屏至昆明段铁路线作为西南地区的路网主骨架的干线之一，是沪昆客运专线和京广线联结的重要交通要塞。柳树湾顺层滑坡位于玉屏至昆明段铁路线中段，开挖过程受暴雨影响，沿着岩性差异面发生失稳破坏。本文结合研究区区域地质条件，通过野外调查和室内试验，掌握了滑坡形态，影响因素以及形成机制;通过数值模拟，分析位移、应力和塑性区分布对柳树湾滑坡进行稳定性分析;运用极限平衡法计算剩余滑坡推力，对柳树湾滑坡进行防护设计计算，并运用数值分析进行验算，证明结果的可靠性。本文的主要研究成果如下:
　　(1)通过野外调查确定了柳树湾顺层滑坡的滑坡范围和不稳定区域滑体的主轴方向为N68°W，垂直于线路，滑坡的主轴长度约100m，宽度为125m，滑体厚度为5～16m，主要为碎石土，滑塌方量约为12.5万m3
　　(2)通过野外调查，探明了边坡的失稳因素，确定了降雨为主要的诱发因素，降雨导致顺层边坡的岩层差异面强度明显降低;研究区软岩含泥量较高，遇水软化，在强降雨作用下，泥灰岩的持续软化是本区缓倾角深层岩质滑坡发生的直接原因。
　　(3)计算了滑坡的下滑推力及其稳定系数，分析了三个滑坡剖面在天然状态下和暴雨状态下该滑坡的稳定性，发现其整体处于稳定或者基本稳定的状态，剖面Ⅰ-Ⅰ'，Ⅲ-Ⅲ'前缘变形区处于不稳定状态，Ⅱ-Ⅱ'前缘变形区处于稳定状态。并对开挖后的边坡进行了数值模拟的分析，结果分析发现边坡下滑趋势明显。
　　(4)根据极限平衡法计算得出的下滑推力，给出了相应的治理措施，通过对治理后的柳树湾滑坡进行数值模拟，得到的稳定系数满足设计要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 顺层岩质滑坡坡稳定性分析概况

1．2．2 软岩的研究概况

1．2．3 顺层岩质边坡防治措施概况

1．3 研究内容和技术路线

第二章 研究区工程地质条件

2．1 自然地理概况

2．1．1 地理位置

2．1．2 气象水文

2．2 区域地质背景

2．2．1 地形地貌

2．2．2 地层岩性

2．2．3 地质构造

2．2．4 水文地质条件

2．2．5 不良地质现象

2．3 地震

第三章 柳树湾滑坡发育特征

3．1 柳家湾滑坡概况

3．1．1 滑坡地质环境及形态

3．1．2 滑坡物质组成及结构特征

3．2 滑坡影响因素

3．2．1 滑坡滑动内部因素

3．2．2 滑坡滑动诱发因素

3．3 滑坡成因机理研究

3．3．1 滑坡变形特征

3．3．2 滑坡变形破坏模式

第四章 滑坡稳定性分析

4．1 三维边坡有限元稳定性分析原理介绍

4．1．1 FLAC3D的基本原理

4．1．2 强度折减法基本原理

4．2 有限元稳定性分析

4．2．1 模型的建立

4．2．2 物理参数取值

4．2．3 开挖前状态分析

4．2．4 开挖后稳定性分析

4．3 基于块体理论的二维极限平衡法分析滑坡稳定性

4．3．1 极限平衡法原理

4．3．1 计算模型

4．3．2 计算方法

4．3．3 计算工况

4．3．4 参数确定

4．3．5 结果分析

4．4 剩余滑坡下滑推力计算

4．4．1 剩余下滑推力公式推导

4．4．2 工程安全系数的确定

4．4．3 滑坡推力

第五章 治理措施

5．1 滑坡治理工程概述

5．2 边坡主要加固措施

5．2．1 锚杆的设计

5．2．2 抗滑桩的计算

5．3 边坡支护有限元分析

结论

致谢

参考文献