某红层泥岩边坡稳定性评价和防治对策研究

以某高速公路红层软岩路堑边坡为例,根据地表裂缝发育情况和坡体结构定性评价边坡的稳定性,采用传递系数法计算边坡开挖之后的稳定性系数,定量评价边坡的稳定性,最后提出两种边坡防治方案。研究结果表明,边坡开挖之后稳定性较差,在暴雨工况下极易发生滑坡,两种防治方案技术上均是可行的。本文针对红层路堑边坡开挖出现较大变形之后采用的分析方法和支护方案,可为类似工程提供参考借鉴。     

深路堑边坡开挖与支护施工探讨

我国南方丘陵地带较多,在道路设计和施工过程中,道路工程难免会涉及到深路堑边坡开挖及支护工程。而由于受南方雨水较多影响,深路堑边坡支护工程施工质量对道路工程运营安全具有关键作用,一旦处理不当极易引起边坡滑坡隐患。本文结合具体工程案例,首先对深路堑边坡开挖及挂网锚杆支护工程施工关键工序及技术控制要点予以了细致分析,并对实施过程中存在的问题提出了有效的应对措施,对我国同类型深路堑边坡工程施工具有重要的指导意义。     

某公路边坡稳定性分析与支护方案的选择

郴资桂大道改造五期K5+480～K5+620段路堑边坡,设计采用台阶式放坡治理。郴资桂大道类似路堑边坡K7+260～K7+580段采用桩锚对坡体进行支护。本文对两相邻边坡进行了稳定性分析,并对坡体两种支护设计方案进行对比,为今后类似边坡工程提供参考。     

某高速公路软岩路堑边坡的稳定性评价

以某高速公路软岩路堑边坡为例,在分析坡体岩性和结构的基础上,结合地表和深部变形监测,定性评价边坡的稳定性,然后采用传递系数法计算边坡在开挖前、原设计开挖至3级坡和新的边坡设计方案下的稳定性系数,定量研究边坡的稳定性。研究结果表明,新的设计方案下边坡较稳定,稳定性系数均达到规范要求,防治方案可行。     

复杂条件下路堑边坡支护方案及其效果

根据梧桐山道立交路堑边坡的地质条件,采用多级放坡控制边坡坡率,详细介绍了该边坡的支护设计方案,并基于监测数据对边坡的支护效果进行了评价,总结了该类边坡的防治经验,为类似的边坡工程提供了参考依据。     

膨胀性红砂岩路堑边坡柔性支护设计与施工

以湖南浏醴高速公路红砂岩路堑段为依托,通过深入研究膨胀性红砂岩的土性、地质特征及堑坡破坏的规律和特点,提出并实施了以红砂岩边坡滑坍体为填料、土工格栅加筋并辅以综合防排水的膨胀性红砂岩路堑边坡柔性支护综合处治技术,经实践证明达到良好的支护效果。     

不同降雨条件下顺层边坡力学响应模型试验研究

 为研究降雨条件对顺层边坡坡体内部力学响应特征的影响,结合叠加喷洒降雨技术和光纤光栅监测技术,开展不同降雨类型及支护条件下顺层边坡的地质力学模型试验,分析雨水入渗对于坡体位移、孔压力以及支护结构受力的影响等。试验结果表明,对于无支护边坡,在短时间暴雨条件下,位移和孔压力变化主要发生在降雨期间的坡体表层附近,坡体表层前端处雨后位移的增幅较大且孔压力的消散较快,坡体稳定性的主要影响因素是超孔压的累聚和消散;在长时间小雨条件下,位移和孔压力的影响范围逐渐向深部扩展,雨后位移仍保持较大的增长速率但孔压力消散较慢,坡体稳定性的主要影响因素是雨水入渗软化软弱夹层。相对于无支护边坡,有支护边坡的坡体位移和孔压力均显著减小,这主要是由于支护结构的施加限制坡体表面裂缝的扩展,从而减弱雨水的入渗,在总降雨量相同的情况下,短时间暴雨条件时支护结构的受力较快达到稳定,长时间小雨条件下支护结构的受力调整的速率较慢,在降雨试验结束6 h后,坡体前端推力最大值出现的位置不同,前者最大值出现在顶层,后者最大值出现在中层,且后者相应位置处的数值是前者的1.5～1.7倍。试验成果对于类似边坡工程的施工设计及加固维护具有参考意义。     

鄂西北片岩质边坡变形破坏机制和对策

鄂西北广泛出露的武当群片岩,岩体变质程度深,结构特征复杂,加之雨季雨量较为充沛,在工程开挖、削坡过程中出现大量不稳定岩质边坡。十堰市某变电站在施工过程中出现的边坡失稳便是典型案例。通过对该边坡的地质条件、变形特征和稳定性进行分析,总结出对于鄂西北云母片岩区的削坡工程中除了要考虑坡向与片岩层理面产状之间的关系外,更要做好坡体表面甚至内部的排水措施,避免雨水大量入渗坡体,并且需要制定在边坡开挖过程中应对突降大雨的应急预案。     

高陡碎石土山体边坡支护技术

针对北京市门头沟区戒台寺一碎石土山体边坡支护出现的雨季坡体冲刷、煤矿采空区锚杆成孔和注浆困难、格构梁变形等诸多问题提出了具体的解决措施,处理效果非常理想,为同类边坡工程的实施提供了一定的借鉴和参考作用。     

石笼技术对深路堑边坡稳定性研究

为研究石笼工程技术对季节冻土区深路堑边坡稳定性的影响,在哈大高铁D3K691+ 700～D3K691+ 850段路堑边坡进行了石笼工程措施与无措施的对比试验工程,并在边坡中设置测斜管,对边坡的稳定性进行实时监测.监测结果表明:与无措施边坡相比,石笼工程措施边坡坡顶、坡中、坡脚的正向水平位移和位移速率均有大幅的减小,最大正向水平位移分别减少了72％、82％、82.3％,最大位移速率分别减少了83％、50％、18％,因此,石笼防冻融滑塌技术可以明显提高季节冻土区深路堑边坡的稳定性.     

西南水电高陡岩石边坡工程关键技术研究

 我国西南地区山高谷深,水力资源丰富,高坝大库工程较多。由于特定的地形地质条件,高陡边坡稳定问题突出,成为制约水电资源开发和工程建设的关键技术问题之一。立足于西南水电岩石边坡工程实践,结合边坡工程科研成果,总结分析边坡工程的主要技术特点和关键技术问题,提出边坡工程研究思路和研究内容;在此基础上,从边坡地质条件、设计理论与方法、实施过程控制等方面,对边坡深裂缝成因、坡体结构、参数取值、安全控制标准、加固设计方法、反馈分析等若干关键技术问题,进行一些探索,提出一些新的认识。研究成果在水电工程边坡设计和建设过程中得以成功应用,特别是由深卸荷松弛岩体组成的锦屏一级特高边坡(530 m)和大岗山特高边坡(420 m)实施效果良好,对边坡工程勘察设计和岩石力学理论研究具有借鉴意义。     

公路高边坡稳定性评价及支护优化设计

 公路高边坡具有数量多、地质条件复杂及施工速度快等特点,施工期变形破坏事例频发。基于这一现状,依托皖南山区汤屯高速公路,提出一套操作性强的公路高边坡优化设计研究方法。通过“高边坡普查→提出优化设计分区建议→筛选重点边坡→重点边坡优化研究”的工作思路,形成优化设计研究成果,由业主、设计、施工等单位将科研成果快速应用于高边坡施工。将变形理论与强度理论相结合,形成基于地质过程原理的重点高边坡稳定性评价和灾害控制方法,通过边坡变形稳定性分析,判断边坡变形破坏模式及发展过程;结合施工及监测反馈信息,分析目前所处阶段、潜在滑动面位置等。然后,利用强度稳定性分析方法得出边坡治理设计所需数据,进行优化设计,再采用变形理论结合施工和监测反馈信息验证支护效果,进一步优化设计,确定最终方案。实践结果表明,这套方法保证了公路高边坡的快速施工和正常运营。     

岩质边坡动力稳定性分析的几个要点

 重点讨论动荷载作用下岩质边坡稳定性的3个基本问题：(1) 动荷载作用下裂隙岩体的力学特性;(2) 边坡动力响应及安全评价;(3) 边坡加固措施(主要指锚索)在动力荷载作用下的安全性问题。在总结多年来的工作经验与研究积累的基础上,探讨边坡动力稳定性评价方法,特别是对于在地震、爆破动荷载作用下,岩质高边坡稳定性的安全评价;总结提出岩体在动荷载作用下的强度特性与研究重点;系统分析岩质边坡的动力响应;提出从动安全系数走向、潜在滑动面的动态开裂和滑移及边坡关键点的质点振动速度3个方面来评价边坡动力稳定性的思路与方法;最后就如何评价边坡预应力锚索加固措施在动荷载作用下的安全性提出科学的设计原则与评价指标。     

采矿形成高陡边坡稳定性综合分析方法研究——以山西宁武某煤矿为例

以宁武县某露天矿山为例,针对开采形成的高陡边坡存在安全隐患的问题,选取其中一处岩质边坡和一处土质边坡,采用赤平投影分析法对岩质边坡的稳定性进行分析评价,通过理正软件运用圆弧滑动法对土质边坡的稳定性进行分析评价。分析结果显示岩质边坡处于不稳定状态,土质边坡在天然条件下稳定,在暴雨及地震工况下为基本稳定状态。本文对不同类型的高陡边坡采用不同方法进行了稳定性分析,所得结论对后期施工设计提供了理论依据及数据支持,同时为类似工程的边坡稳定性分析提供了参考。     

顺层岩质路堑边坡破坏模式及设计对策

 在对大量顺层边坡进行详细调查研究基础上,总结提出顺层岩质路堑边坡的分类及8种顺层边坡破坏模式,并对较为常见的滑移–拉裂和滑移–弯曲破坏模式的稳定性分析方法进行讨论。指出在实际工程中,对于滑移–拉裂型顺层边坡,其稳定性分析可通过计算失稳岩层临界长度进行,为避免开挖过程中边坡出现顺层滑动,宜先加固后开挖或边开挖边加固;对顺层清方边坡,可能出现滑移–弯曲破坏,宜采用弹性受压板稳定理论进行边坡稳定性分析后,确定分级高度和加固措施。水是诱发顺层边坡失稳的主导因素,设计中应加强防排水措施。     

岩石高边坡发育的动力过程及其稳定性控制

 受青藏高原挽近期以来持续隆升的影响,中国西南、西北地区,尤其是环青藏高原的东侧地带,河流深切,地形地质条件复杂,自然以及人工开挖高边坡稳定性问题极为突出,构成中国最具特色的工程地质和岩石力学问题之一。结合青藏高原隆升这一重大地学事件,较全面地分析总结了环青藏高原周边地带岩石高边坡发育的典型特征,指出边坡高陡、形成历史短、地应力高及变形破坏过程复杂是这一地区岩石高边坡发育的主要特征;不论天然或是人工高边坡,均可视为高地应力环境下快速卸荷过程的产物。以此为基础,在总结西南地区大量工程实践的基础上,建立卸荷条件下岩石高边坡发育的动力过程及三阶段演化模式,提出了其时间和空间演化的基本序列,以及不同演化阶段岩石边坡变形破坏的发育特征及稳定性意义。最后,从岩石高边坡发育演化的过程特性出发,提出岩石高边坡稳定性不仅是一个强度稳定性问题,更是一个变形稳定性问题;同时建立岩石高边坡变形稳定性分析的基本原理、理论框架和技术途径,并从灾害控制的角度提出岩石高边坡变形控制的工程原理,探讨变形控制的时机及控制标准问题。     

水力条件下具有张裂缝临河边坡稳定性分析

 临河边坡由于多种因素可引起坡顶面出现张裂缝,而在水力条件下坡体则变得越不稳定,以致可能发生失稳,因此对水力条件下张裂缝临河边坡的稳定性分析具有重要意义。基于直线滑动面方法、圆弧滑动面方法和滑动面搜索新方法,对此类边坡进行稳定性分析。在考虑渗流作用的情况下,将流网进行合理简化,且以土体、土骨架为研究对象及采用等效容重法对滑动体进行受力分析。直线滑动面时,推导出折线型和台阶型边坡的安全系数计算公式。通过算例分析,并分别研究坡外水位和张裂缝积水深度变化对边坡稳定性的影响,可得到如下结论：(1) 对于最小安全系数的计算,直线滑动面方法偏大,滑动面搜索新方法与圆弧滑动面方法相接近,但比圆弧滑动面方法小;(2) 采用相同类型滑动面搜索方法时,以土体与土骨架为研究对象分析得出的结果一致,以土骨架为研究对象和等效容重法分析得出的结果等效;(3) 坡外水位在一定高度及以下时,不同类型滑动面方法均表明边坡将处于不稳定状态;(4) 随张裂缝积水深度的升高,采用不同类型滑动面搜索方法计算得到的安全系数都将减小,说明张裂缝积水深度越高,边坡状态越不稳定。     

地下水影响下裂隙岩质边坡变形的Fuzzy测度分析

根据裂隙岩质边坡工程实际,采用 Fuzzy 数学理论中的 Fuzzy 测度理论,将工程开挖引起裂隙岩质边坡移动变形这一客观现象视为一模糊事件,依此建立了在地下水影响下岩体移动变形预测分析的 Fuzzy 测度模型。利用该模型可对边坡岩体移动变形参数进行反分析,并可对边坡开挖过程中引起的岩体移动变形进行定量计算,进而对地下水影响下岩质边坡总体稳定性和稳定程度进行预测。对已有的矿山边坡岩体移动变形及其稳定性进行了具体的分析预测,结果符合工程实际。     

锦屏一级水电站左坝肩边坡稳定性研究

从工程区的自然稳定斜坡调查入手，利用前期勘测的横剖面结果，获得工程区的砂板岩边坡和大理岩边坡的自然稳定斜坡的坡形数据；结合中国已建和在建水电边坡的开挖情况，采用自然斜坡比拟法和工程地质类比法综合确定拱间槽边坡的地质建议开挖坡比。在坝头深裂详细调查研究的基础上，分析拱间槽边坡开挖前后的可能失稳破坏模式及失稳块体的边界条件；通过采用三维极限平衡方法对可能失稳块体的计算模型进行分析，得到块体开挖前后的稳定系数；对失稳块体的稳定性进行详细评价，并提出块体加固方案建议，对类似工程提供可以借答的经验。     

水电工程高陡边坡全生命周期安全控制研究综述

 库坝安全是水电工程成败的关键,高陡边坡规模巨大、服役时间长、安全标准高,设计、施工与运行的难度世界罕见,已成为制约水利水电工程建设与运行安全的关键科学技术难题。在回顾研究现状的基础上,紧扣高陡边坡性能演化与安全控制这一主题,以全生命周期为研究主线,阐明高地应力区高陡边坡岩体工程作用机制与效应、复杂环境下高陡边坡变形与稳定性演化机制、高陡边坡全生命周期性能评估与安全控制理论等关键科学问题及其重点研究内容,论述水电工程高陡边坡全生命周期安全控制研究的学术思路与技术路线,介绍部分阶段性研究成果,对高陡边坡开挖锚固与渗流控制等工程作用效应、高陡边坡岩体时效力学特性、边坡与坝体–库水相互作用与稳定性演化机制以及高陡边坡全生命周期性能评估与安全控制等进行展望。