類土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性及其控制技術(shù)研究.pdf

1、山區(qū)高速公路多數(shù)路段都位于自然斜坡上,修筑過程中會形成路塹、路堤、橋基、隧道進(jìn)出口等眾多邊坡,由坡殘積層、全風(fēng)化層和強(qiáng)風(fēng)化層組成的類土質(zhì)邊坡是山區(qū)高速公路發(fā)生滑坡破壞比例最高的邊坡,準(zhǔn)確區(qū)分坡殘積層、全風(fēng)化層和強(qiáng)風(fēng)化層較為困難,并且它們往往同時出現(xiàn)于同一邊坡工程,因此有必要作為一個整體研究.類土質(zhì)邊坡具有與土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡不同的特性,需要分析其破壞機(jī)理并提出有針對性的控制技術(shù)。本文以作者多年邊坡工程勘察、設(shè)計、監(jiān)測的生產(chǎn)實踐為基礎(chǔ),結(jié)

2、合國家自然科學(xué)基金“基于能量漸進(jìn)耗散的流固耦合作用下土石混合體滑坡演化機(jī)制研究”(50878213/E080603)和交通運(yùn)輸部西部交通建設(shè)科技項目“西部地區(qū)公路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報技術(shù)研究”(2003-318-802-01)、“路基塌方沉陷快速修復(fù)技術(shù)研究”(2006-318-802-111)、“貴州山區(qū)淺變質(zhì)巖系風(fēng)化層路基邊坡穩(wěn)定性研究”(2006-318-802-37),開展了以下研究工作:
　　 1)通過對貴州高等級公路邊坡

3、破壞情況及工程控制措施的分析,總結(jié)了公路類土質(zhì)邊坡的工程特性,選擇了具有代表性的類土質(zhì)邊坡研究試驗點(diǎn),并進(jìn)行了工程地質(zhì)分析。
　　 2)在試驗點(diǎn)上開展了人工降雨誘發(fā)類土質(zhì)邊坡破壞的試驗,分析了降雨對類土質(zhì)邊坡坡面和坡體的影響規(guī)律。
　　 3)闡述了坡面徑流的控制方程及考慮坡度影響的坡面流的控制方程和相應(yīng)的定解條件,結(jié)合現(xiàn)場人工降雨試驗,分析了坡面徑流造成類土質(zhì)邊坡坡面破壞的機(jī)理。
　　 4)構(gòu)建了適用于類土質(zhì)邊坡

4、的損傷函數(shù),并推導(dǎo)了基于損傷理論的Mohr-Coulomb模型。引入損傷比,對瑞典圓弧法進(jìn)行了改進(jìn),并用于分析降雨誘發(fā)類土質(zhì)邊坡坡體破壞的機(jī)理。
　　 5)提出了基于損傷理論的類土質(zhì)邊坡滲透系數(shù)K的動態(tài)計算模型,構(gòu)建了類土質(zhì)邊坡?lián)p傷-流-固耦合的數(shù)學(xué)模型,并應(yīng)用于基于FLAC3D的數(shù)值模擬,分析了降雨誘發(fā)類土質(zhì)邊坡坡體破壞的機(jī)理。
　　 6)在進(jìn)行室內(nèi)模擬試驗和物性試驗的基礎(chǔ)上,研究了基于TDR技術(shù)確定邊坡滑面方法的可行

5、性;通過與鉆孔測斜確定邊坡滑面方法的對比,驗證了TDR技術(shù)應(yīng)用于實際工程確定滑動面的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性。
　　 7)針對類土質(zhì)邊坡的工程特性、破壞規(guī)律和破壞機(jī)理,提出了類土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性控制思路,總結(jié)了類土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性工程控制措施。為控制坡面沖刷和減少降雨入滲,開發(fā)了淺層壓力注漿新技術(shù),提出了相應(yīng)的設(shè)計程序、設(shè)計參數(shù)和所需的機(jī)具設(shè)備,并在多個類土質(zhì)邊坡加固中得到應(yīng)用;為控制坡體破壞,應(yīng)用能量分析理論分析抗滑樁位置設(shè)置對邊坡穩(wěn)定