宜万线巴东车站顺层边坡滑动范围现场监测与数值分析

摘要

宜万铁路东西穿越鄂西及渝东山区，沿线崇山峻岭，地势陡峻，软弱岩层分布广泛。由于线路不可绕避地沿长大构造线方向穿越沟谷两岸，线路顺层边坡路堑多达60余处，长度约15km，大部分为陡倾顺层堑坡，部分为长大顺层堑坡，工程面临着严峻的稳定性和地质灾害防治问题。宜万铁路巴东车站顺层路堑边坡的长度约为300m，现场采用顺层面刷方抗滑桩支护，设计方把需要支护的滑动范围估算为50m。 本文采用现场监测与数值分析相结合的方法，反分析现场边坡的岩体变形参数，计算验证该处边坡的开挖滑动影响范围。为了确定巴东车站顺层路堑的开挖滑动影响范围，本文首先对现场进行监测，内容分为滑坡位移场及渗流场和加固效果两部分。现场监测分成两个阶段，分别是施工期(历时6个月)和工后半年期。通过对宜万铁路巴东车站顺层路堑边坡抗滑桩的现场跟踪监测，分析得到边坡变形稳定后的桩顶水平位移。利用FLAC数值分析软件，根据正反分析原理，建立与现场相应的网格及本构模型，固定现场其他参数，反分析边坡的岩体炭质页岩夹层的变形参数。假定在边坡开挖后但未加任何支护的情形下，利用反分析得出的变形参数，计算出可能产生滑动的影响范围。根据以上方案，参照现场位移检测数据，通过迭代优化将误差函数最小化，逐次修正待定参数的试算值，直至逼近最优值，最终本文分析出一组与现场边坡炭质页岩夹层最相符的变形参数。利用上一步反分析的岩体变形参数，代入未加支护的开挖顺层路堑边坡FLAC模型，计算结果显示：现场边坡开挖后不采取任何支护，将产生由开挖面向后延伸的水平长度为18m的张裂区，若不加以治理坡体将产生滑动破坏。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1．1工程背景及选题意义

1．2文献综述与国内外研究现状

1．2．1顺层滑坡(边坡)失稳与破坏机理研究现状

1．2．2位移反分析研究现状

1．3论文主要研究内容及方法

1．3．1研究内容

1．3．2技术路线

1．4本论文完成的主要工作及时间安排

第2章 现场监测方案及监测过程

2．1监测目的与意义

2．2监测内容

2．3监测方案设计

2．3．1桩后坡体表层变形观测桩布置与埋设

2．3．2桩后坡体深部变形测斜管布置与埋设

2．3．3桩后坡体水位观测管布置与埋设

2．3．4桩体监测仪器的布置与埋设

2．3．5仪器准备与埋设进度

2．4监测实施进程

2．4．1现场监测具体方法

2．4．2现场监测详细工作进度

第3章 现场监测成果分析

3．1施工期监测成果分析

3．1．1水平位移监测成果分析

3．1．2桩体钢筋拉力与岩体压力监测成果分析

3．1．3滑体内地下水位动态观测成果分析

3．1．4施工期监测成果分析小结

3．2工后半年期监测成果分析

3．2．1水平位移监测成果分析

3．2．2桩体钢筋拉力与岩体压力监测成果分析

3．2．3滑体内地下水位动态观测成果分析

3．2．4工后半年期监测成果分析小结

3．3现场监测总结

第4章 现场边坡FLAC预测模型及参数反演

4．1生成网格

4．2边界条件

4．3模型岩土力学参数的选取

4．4初始条件及初始平衡

4．5模型开挖并加桩支护

4．6模型计算成果分析

4．7得出反分析结论

第5章 确定巴东车站顺层边坡滑动影响范围

5．1建立模型

5．2边界条件、初始条件及参数输入

5．3实现初始平衡

5．4边坡模型开挖

5．5模型运算成果分析

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果