长晋高速公路K28～K32顺层岩质滑坡研究

摘要

本文是以山西省长晋高速公路顺层岩质滑坡治理工程作为背景的.根据对该工程中六处顺层岩质滑坡的调查研究,选择了其中具有代表意义的K28+700~K29+100、K31+160~K31+460及K32+060~K32+200段滑坡作为研究对象.从滑坡所处的自然地理状况入手,收集了大量滑坡地区的基础资料,分析了顺层岩质滑坡的工程地质条件及基本特征.并从地质环境、水岩土相互作用、时效蠕变作用和人为作用等几方面对其成因进行了解析.通过对坡体结构的分析,研究了软弱夹层的物理力学性质在岩体应力、降雨,风化作用下的变化;通过地下水质分析和现场抽水试验,为水岩土的相互作用提供数据分析的依据;根据时效蠕变作用的实验结果,证实了滑带抗剪强度随时间延长而降低的特性;对人为作用进行分析,表明不合理的开挖造成了坡体稳定性的严重降低,而过频的大爆破进一步加剧了坡体的失稳.在以上深入研究的基础上,指出该区滑坡形成的主导因素为人类工程活动,控制因素为软弱夹层,促进因素为降雨,影响因素为水岩土作用与风化作用.通过深孔位移监测确定出工程影响区内潜在滑带的层数及深度,并运用室内实验、类比、反演计算和专家经验,确定出顺层岩质滑坡滑带的参数.选用K31+160~K31+460段进行数值模拟,通过对坡体原始力学状况的合理模拟,确定出顺层岩质滑坡在一定安全系数下的坡体松弛区范围,为设计中确定坡体的治理范围及滑坡推力计算提供了直接的依据.采用数值方法对原设计与变更设计的边坡开挖及工程治理阶段进行模拟,得到坡体内的应力场、位移场及塑性区等结果,以此为依托对坡体的稳定性进行了评价,通过对工程治理前后数值计算及极限平衡法计算的结果,较为直观地分析了坡体治理后的工程效果.确认加固后的坡体满足了高速公路设计规范要求及正常运营的需要.

目录

文摘

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第1章绪论

1.1滑坡研究的目的和意义

1.2滑坡的历史及研究现状

1.3顺层岩质滑坡的特点

1.4顺层岩质滑坡研究存在的问题

1.5本文的研究内容及采用技术路线

第2章长晋高速公路顺层岩质滑坡的工程地质条件及基本特征

2.1自然地理及工程概况

2.2工程地质条件

2.2.1区域地质背景

2.2.2地形地貌

2.2.3地层岩性

2.2.4气象水文特征

2.2.5水文地质条件

2.3顺层岩质滑坡基本特征

2.3.1外貌特征

2.3.2岩体结构特征

2.3.3变形特征

第3章顺层岩质滑坡成因分析

3.1地质环境

3.1.1结构面

3.1.2岩体应力

3.1.3降雨作用

3.1.4风化作用

3.2水岩土相互作用

3.3时效蠕变作用

3.4人为因素

3.4.1改变坡体自然形态

3.4.2爆破作用

3.5综合分析

第4章顺层岩质滑坡有关参数的确定

4.1深部位移监测对工程影响区滑带的确定

4.2滑带土物理力学参数的确定

4.2.1滑带物理力学参数试验

4.2.2滑带物理力学参数的反演计算

4.2.3滑带物理力学参数的类比

4.2.4滑带物理力学参数的选择

4.2坡体松弛范围的确定

第5章顺层岩质滑坡开挖治理阶段分析

5.1工程开挖阶段坡体数值分析

5.2工程治理后坡体数值分析

5.3工后坡体稳定性评价

5.3.1滑体稳定性分析的方法简述

5.3.2极限平衡法对顺层岩质滑坡稳定性分析

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参加的科研项目及发表的论文