锦屏对外专用公路牦牛山西段斜坡稳定性研究

论文摘要

已建的锦屏对外专用交通公路位于西昌西北方向,是连接锦屏一、二级水电站的交通要道,它东起漫水湾安宁河大桥,途经牦牛山,西至磨房沟,全长57.15km。对外专用公路牦牛山西段位于牦牛山山脉以西,全长24.15km,此段桥隧道数量多,隧道高达8条,隧线比更高达0.418。地形起伏较大,沟谷深切,沟谷坡降及岸坡较陡,跨越多个地层单元,自然条件复杂,也较为典型。工程于2005年上半年全面施工时,受施工的影响,西段曾发生了诸如滑塌、滑坡等一系列严重的地质灾害。2007年6月10日专用公路开始运营,运营期间发生又接踵而至的出现山体变形、滑塌、滑坡以及渣场失稳等灾害,严重影响专用公路的正常使用。因此,研究锦屏对外专用公路牦牛山西段的斜坡的稳定性,对西段减灾避灾具有重要的现实意义。同时丰富了山区边坡破坏系统的研究。本文遵循“地质过程机制分析”及“量化评价”的指导思想,对锦屏对外专用公路牦牛山西段斜坡进行分段、边坡失稳模式进行概括、分析其变形破坏机制及稳定性评价进行系统的分析研究。取得了如下主要成果:(1)、对沿线斜坡坡度进行统计,依据斜坡坡度段划分为基础,将牦牛山西段边坡分划为小于20°,20~30°坡和大于30°坡三大类中,总体上分为5段。根据岩层面产状与斜坡的组合关系,又划分为顺向边坡、逆向边坡及斜向边坡,3小类。总共分为15个小地质结构区。并对各个小区段进行评价。(2)、通过对沿线公路发生的地质灾害分析,将专用公路牦牛山西段斜坡的失稳模式概括为4类:残坡积层滑动、古滑坡复活、人工堆渣边坡滑塌及强风化基岩边坡表层滑塌。(3)、以地质原型为基础,采用地质过程机制分析和有限元数值模拟相结合的方法,研究了各类失稳模式下典型工点的变形现象、变形破坏机制。(4)、基于对各类失稳模式下典型工点变形破坏机制及稳定性评价基础上,对锦屏对外专用公路牦牛山西段斜坡稳定性进行分段评价。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 斜坡变形破坏机制研究
• 1.2.2 斜坡稳定性评价方法
• 1.2.3 边坡治理工程研究
• 1.3 研究内容和技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 研究思路与技术路线
• 第2章 自然地理与区域地质背景
• 2.1 自然地理
• 2.2 地形地貌
• 2.3 地层与岩浆岩
• 2.3.1 地层
• 2.3.2 岩浆岩
• 2.4 区域地质构造
• 2.4.1 断层
• 2.4.2 褶皱
• 2.5 新构造运动
• 第3章 公路沿线工程地质分段
• 3.1 地形地貌
• 3.2 地层与岩浆岩
• 3.3 地质构造
• 3.4 水文地质
• 3.5 物理地质现象
• 3.5.1 风化卸荷
• 3.5.2 崩塌
• 3.5.3 滑坡
• 3.5.4 泥石流
• 3.5.5 变形体
• 3.6 岩土体物理力学性质
• 3.6.1 残坡积土物理力学试验及成果
• 3.6.2 滑坡残体物理力学试验及成果
• 3.6.3 滑带土物理力学试验及成果
• 3.6.4 强风化岩样体物理力学试验及成果
• 3.6.5 渣场渣料物理力学试验及成果
• 3.7 斜坡工程地质分段及评价
• 第4章 公路沿线斜坡变形失稳模式及机制研究
• 4.1 斜坡变形失稳模式概述
• 4.1.1 公路建设及运营期间斜坡的变形及失稳现象
• 4.1.2 公路斜坡的失稳模式
• 4.2 金旭家强风化基岩斜坡变形现象及失稳机制分析
• 4.2.1 金旭家强风化基岩斜坡工程地质概况
• 4.2.2 金旭家强风化基岩斜坡变形破坏现象
• 4.2.3 金旭家强风化基岩斜坡变形失稳机制分析
• 4.3 花椒园残坡积层斜坡变形现象及失稳机制分析
• 4.3.1 花椒园残坡积层斜坡工程地质概况
• 4.3.2 花椒园残坡积层斜坡变形破坏现象
• 4.3.3 花椒园残坡积层斜坡变形失稳机制分析
• 4.4 何家1#滑坡复活现象及机制分析
• 4.4.1 何家1#滑坡工程地质概况
• 4.4.2 何家1#滑坡复活变形破坏现象
• 4.4.3 何家1#滑坡复活变形失稳机制分析
• 4.5 13#渣场人工堆渣边坡变形破坏现象及机制分析
• 4.5.1 13#渣场区工程地质概况
• 4.5.2 13#渣场人工堆渣边坡变形破坏现象
• 4.5.3 13#渣场人工堆渣边坡失稳机制分析
• 4.6 小结
• 第5章 公路沿线斜坡稳定性计算与分析
• 5.1 斜坡稳定性计算方法简介
• 5.2 金旭家强风化基岩斜坡稳定性计算与评价
• 5.2.1 计算模型与参数
• 5.2.2 稳定性验算与分析
• 5.2.3 稳定性评价
• 5.3 花椒园残坡积层斜坡稳定性计算与评价
• 5.3.1 计算模型与参数
• 5.3.2 稳定性验算与分析
• 5.3.3 稳定性评价
• 5.4 何家1#滑坡稳定性计算与评价
• 5.4.1 计算模型与参数
• 5.4.2 稳定性验算与分析
• 5.4.3 稳定性评价
• 5.5 13#渣场人工堆渣边坡稳定性计算与评价
• 5.5.1 计算模型与参数
• 5.5.2 稳定性验算与分析
• 5.5.3 稳定性评价
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果