单滑动面岩质边坡稳定性分析及治理研究 ——基于河北省西柏坡纪念馆岩质边坡加固工程

论文摘要

滑坡对人类社会的危害是世界性的,滑坡灾害给世界各国造成的经济损失每年达数十亿美元,我国70%地域为山区,滑坡发生密度大,频率高,是世界上受滑坡危害最严重国家之一。随着对滑坡危害的逐步重视,我国对边坡治理的投入越来越多,虽然有关滑坡治理的研究成果每年达上百项,但就滑坡治理的具体环节的研究仍不能满足生产的要求,如:选择合适的方法确定结构面抗剪强度、选择稳定性评价方法、治理方案的确定等。以上每个环节都关系着边坡治理工程的成败,边坡治理过程中的稳定性及治理研究势在必行。本文以确定滑动面抗剪强度、边坡稳定性分析、边坡治理方法的选择作为研究对象,对单滑动面岩质边坡治理中的三个主要环节进行了研究。对确定岩质边坡滑动面抗剪强度的方法进行了研究,说明了各种方法的特点及使用条件,针对使用反分析法及应力为零的原位抗剪试验的需求,本文对10m-30m高的单滑动面边坡结构面c、φ值在边坡稳定中的作用进行了定量分析。研究表明: c值对稳定系数的影响随坡高增大逐渐减弱,φ值对稳定系数的影响随坡高增大逐渐增强;得到了不同坡高下c、φ值边坡稳定作用等值曲线,该曲线很容易区分抗剪强度参数c、φ值在边坡稳定中作用大小。通过极限平衡分析,建立了单滑动面岩质边坡二维稳定分析模型、三维稳定分析模型。其中二维分析分为基本模型和考虑地震力两种;三维分析分为考虑侧向切割面作用力和不考虑侧向切割面作用力两大类,并分别考虑了地下水作用、地震力作用、外部荷载作用。根据本文建立的稳定分析数学模型开发单滑动面岩质边坡治理辅助计算软件,实现了单滑动面岩质边坡稳定性分析,削坡适用性分析,c、φ值对稳定性影响分析三种功能,其中稳定性分析可以连续计算同地质条件下不同坡高时的稳定系数。将此软件应用于“河北省平山县西柏坡纪念馆不稳定斜坡治理工程”,分析计算了三个典型剖面处的稳定性系数,通过削坡适用性分析排除了原设计采用的削坡治理方法,最后确定采用排水、坡角挡墙、锚杆支护三种方法综合进行该斜坡的加固。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 岩质边坡稳定性分析及治理研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究内容及研究方法
• 1.4 本章小结
• 第二章 结构面抗剪强度参数对岩质边坡稳定的影响研究
• 2.1 岩质边坡结构面抗剪强度参数的确定方法
• 2.2 结构面抗剪强度参数对岩质边坡稳定的影响
• 2.3 c 、φ值作用等值曲线在选取确定控稳结构面抗剪强度方法中的应用
• 2.4 本章小结
• 第三章 建立几种常见边界条件的单滑动面岩质边坡稳定性分析模型
• 3.1 概述
• 3.2 边坡二维稳定分析模型
• 3.3 不考虑地下水的边坡三维稳定分析模型
• 3.4 有地下水作用的三维稳定分析模型
• 3.5 有外加荷载的斜坡稳定性分析模型
• 3.6 综合因素下单滑动面岩体斜坡稳定分析模型
• 3.7 本章小结
• 第四章 岩质边坡治理方法研究
• 4.1 岩石边坡治理方法分析
• 4.2 削坡在单滑动面岩质边坡治理工程中的适用性研究
• 4.3 本章小结
• 第五章 单滑动面岩质边坡稳定性分析及治理辅助计算软件
• 5.1 边坡设计及治理软件概述
• 5.2 编制单滑动面岩质边坡稳定分析及治理辅助计算软件
• 5.3 实例分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 研究成果在西柏坡边坡治理中的应用
• 6.1 工程概况
• 6.2 确定滑动面抗剪强度
• 6.3 边坡稳定性分析
• 6.4 边坡治理方法选择
• 6.5 本章小结
• 第七章 结论与研究展望
• 7.1 结论
• 7.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录