高填方边坡变形破坏机理及防治对策研究 ——以攀枝花机场12#滑坡为例

论文摘要

近年来,随着我国国民经济的迅速发展及西部大开发战略的实施,国家加大基础设施的发展力度,西南地区机场建设进入迅猛发展阶段。这些机场都具有高填方、高地震烈度、气候条件差、场区地质条件复杂等共同特点。由于是人工高填方边坡,因此,许多边坡地质灾害问题也越来越突出的显现出来,而滑坡灾害作为边坡失稳最为常见的地质灾害,给各国人民的生命财产和经济建设造成严重损失,危害范围也越来越大。2009年10月3日15:00发生的攀枝花机场高填方边坡12#滑坡就是众多滑坡灾害中典型的一个。本文以此滑坡作为研究对象,首先,通过野外现场调查和已有资料,查明该区域地层岩性、地形地貌、地质构造、气象与水文等地质条件和主要的地质病害,结合滑坡的变形破坏迹象,对高填方体边坡的稳定性影响因素、主要地质问题及变形破坏模式等方面进行深入研究,在此基础上分析得出产生滑坡的形成机制,并提出相应的防治对策。研究表明,攀枝花机场12#滑坡为发生在填筑体内并导致其下部易家坪老滑坡复活的一个大型滑坡。该滑坡的形成与岩土体本身特性及坡体结构密切相关,边坡的地形地貌、基覆界面处存在软弱岩层等是影响边坡稳定性的内在因素;地震活动、长期的地下水不利作用及暴雨诱发等因素是滑坡形成的主要影响因素。高边坡主要受软弱岩层的控制作用而产生的变形破坏,边坡在天然状态下是可以自稳的,在强降雨条件下,边坡沿软弱岩层面滑动,当填方体的下滑力大于抗滑阻力时,剪断了边坡和边坡角处的抗滑桩及阻滑键等抗滑设施,造成填方边坡的失稳,填方体的下滑导致一方面对后缘填筑体进行拉裂变形,另一方面推动下方的易家坪老滑坡体使之再次复活,最终引起边坡的整体破坏,形成12#滑坡。通过对滑坡成因机制的研究,得出滑坡的形成过程主要分为三个阶段:①填筑体高边坡坡体沿基覆界面产生蠕滑;②填筑体高边坡坡体蠕滑并逐个剪断抗滑结构;③边坡整体滑动,滑坡形成。同时,通过对监测数据发展变化趋势的分析,得出攀枝花机场12#滑坡为大型推移式的“滑移-拉裂”型顺层滑坡。针对高边坡的变形破坏病害,本文提出了相应的防治措施。本文选题具有理论与实践相结合的特点,其成果可为后期治理工程提供较强的指导意义,并对类似高边坡工程有一定的借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 边坡研究的发展历史
• 1.2.2 高填方边坡研究现状
• 1.2.3 滑坡形成机理研究现状
• 1.2.4 边坡治理工程研究现状
• 1.2.5 存在的主要问题
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究思路及技术路线
• 第2章 研究区自然地理及地质环境条件
• 2.1 自然地理
• 2.1.1 地理位置及交通
• 2.1.2 气象水文
• 2.2 区域工程地质条件
• 2.2.1 区域地形地貌
• 2.2.2 地层岩性
• 2.2.3 新构造运动与地震
• 2.3 研究区工程地质条件
• 2.3.1 地形地貌
• 2.3.2 地层岩性
• 2.3.3 地质构造
• 2.3.4 水文地质条件
• 2.3.5 人类工程活动
• 第3章 12#滑坡基本特征
• 3.1 滑坡边界、规模及形态特征
• 3.1.1 滑坡边界及规模
• 3.1.2 滑坡形态特征
• 3.1.3 滑坡后缘填筑体高边坡形态特征
• 3.2 结构特征
• 3.2.1 滑体特征
• 3.2.2 滑带特征
• 3.2.3 滑床特征
• 3.2.4 滑坡后缘填筑体高边坡结构特征
• 3.3 地下水特征
• 3.4 滑坡运动特征
• 3.5 变形破坏特征
• 3.5.1 滑坡体变形破坏特征
• 3.5.2 滑坡后缘填筑体高边坡变形破坏特征
• 3.6 滑坡区岩土体物理力学特性
• 3.6.1 岩石物理力学特性
• 3.6.2 土体物理力学特性
• 第4章 高填方边坡变形破坏主要影响因素研究
• 4.1 研究区滑坡概况
• 4.1.1 12#滑坡区滑坡历史
• 4.1.2 填筑体滑坡区与易家坪老滑坡空间关系
• 4.2 地形地貌对滑坡形成创造条件
• 4.3 软弱岩层对滑坡的控制作用
• 4.3.1 软弱岩层产出状态
• 4.3.2 软弱岩层基本特征分析
• 4.3.3 软弱岩层对形成滑坡的影响
• 4.4 水的诱导作用
• 4.4.1 地下水的作用
• 4.4.2 降雨的作用
• 4.5 原有抗滑桩对滑坡的影响
• 4.5.1 抗滑桩布设情况
• 4.5.2 抗滑桩的设计参数
• 4.5.3 抗滑桩推力计算分析
• 4.5.4 原有抗滑桩剪断原因分析
• 4.6 其他因素的影响
• 4.6.1 填方体施工的影响
• 4.6.2 地震对坡体的危害
• 第5章 高填方边坡变形破坏形成机理研究
• 5.1 变形监测成果分析
• 5.1.1 变形监测点的布置
• 5.1.2 地表变形监测成果及分析
• 5.1.3 深部变形监测成果及分析
• 5.1.4 变形监测综合分析
• 5.2 12#滑坡病害形成机理分析
• 5.2.1 滑坡形成条件
• 5.2.2 滑坡形成机理
• 5.2.3 滑坡破坏模式类型及分析
• 第6章 高填方边坡病害防治对策研究
• 6.1 填筑体边坡后缘及滑坡体稳定性及发展趋势
• 6.1.1 填筑体边坡后缘稳定性及发展趋势
• 6.1.2 滑坡体稳定性及发展趋势
• 6.2 工程治理的必要性及原则
• 6.2.1 工程治理的必要性
• 6.2.2 治理原则
• 6.3 防治对策
• 6.3.1 后缘填筑体防治对策
• 6.3.2 滑坡体防治对策
• 6.4 建议
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果