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浅谈公路岩质高边坡稳定性的综合评价

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摘要: 本文针对公路岩质边坡稳定性综合评价方法进行了具体的分析和研究,希望通过探讨能够进一步促进公路建设的良好进行。

Abstract: This paper analyzes and researches the comprehensive evaluation method of highway rocky high slope stability, hopes to further improve the good conduction of highway construction.

关键词: 公路岩质高边坡;稳定性;综合评价

Key words: highway rocky high slope;stability;comprehensive evaluation

中图分类号:TU457 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)17-0084-02

1 边坡稳定性评价方法

1.1 赤平投影法 赤平投影法大多数用在初步测试高边坡稳定性的环节。赤平投影法在分析高边坡稳定性时,能有效地把岩质内部的结构用图像的形式表达出来,岩体内部结构详细的分布图相互之间的组合状态和组合空间关系,高边坡和水平面的倾斜角以及高边坡的倾斜面,岩体中的结构数量等都利用图形投影的形式详细的体现出来,而且,通过图像的形式能直观的体现出高边坡的结构面、破面、空间位置等,从而达到对高边坡失稳的原因做出有效的判断[1]。

根据对高边坡稳定性的分析,影响高边坡稳定性的因素主要有结构面的空间组合状态、产状、数量等。利用赤平投影法对某岩质高边坡K12稳定性的初步分析进行评价,图中设计出2组较为优势的结构面的规划,H1:140°

1.2 CSMR总体稳定性评价法 CSMR稳定性评价法是基于RMR体系评价法之上进行改进的。RMR体系评价法主要根据岩体的RQD、节理间距、单轴抗压强度、节理条件、地下水等五个因素的综合评价来衡量岩体的质量,而CSMR则会在这个基础上增加了边坡高度的修正系数和结构面性质折减系数[3]。从对高边坡稳定性总体评价中,CSMR填补了RMR体系评价法中边坡高度没有考虑到对稳定性的影响,以及控制结构面的条件没有对边坡稳定性带来的影响等两大重要缺陷。通过CSMR稳定性评价法改进之后,对岩质高边坡稳定性有了更大的保证。

2 边坡稳定性评价过程

针对某市公路岩质高边坡G21稳定性进行评价的过程,根据分析在皮面有多出(1至5)米处存有残坡积物,在对G21高边坡开挖后,其边坡坡脚大概为45°,G21高边坡出现地下水的有7个孔,其中有3个孔的位置在G21坡脚的(-8至-10)米处,分别位于K20+029、K20+790、K35+610断面处;另外4个出现地下水的孔位于(-3至4)米处,分别位于K50+285、K50+315、K63+795、K71+295断面处。

2.1 计算参数的确定 根据G21高边坡的以上数据,我们取其中K20+790、K63+795、K71+295等三处边坡数据为例,展开调查,具体如表1所示。

2.2 计算模型的建立 在建立高边坡的计算模型时,需要对各个孔都要考虑,根据本次的钻孔资料分析,除了K50+285和K50+315处需要考虑受到软弱夹层影响外,其他的边坡位置的岩层要按岩质的均匀度考虑,只需要对风化壳的差异进行斟酌,而且G21的各个边坡的计算参数可按照表1进行取值。另外,在制定有效的防地表水措施之后,可以不用考虑地表水的问题,同时,在坡脚以下岩质边坡的地表水也无需考虑,在计算软弱岩层产状时要采用真实的软弱夹层产状进行计算,在计算模型中的地震强度要采用强度为7级。在进行工况对比时,需要采用两种方式对工况进行计算对比。一是在天然状态下的计算,二是在天然和7级地震同时发生的情况下进行计算,通过这两种方式的计算和对比,就会发现有的边坡位置的稳定性达不到牢固的要求,就必须对这些位置采取一定的措施。增加边坡的稳定性,同样可以采用防御措施,一是在天然工况的状态下采取锚杆对边坡进行牢固的作用,二是在7级地震的工况下采取锚杆和地震加牢的措施,来增加在地震情况下边坡的稳定性。

2.3 计算结果的分析

2.3.1 使用极限平衡法对结果进行计算分析 在此计算结果分析中,将边坡模型的远点选在路面和坡脚的交汇处。在计算中采用两种工况方式进行计算,天然工况、地震工况两种,按照我国建筑边坡的工程技术规范的要求,需要把永久性的超高边坡按照国家一级边坡的形式采取相关的安全设计,将安全系数设计为1.32。计算结果如表2。

通过表2的计算结果在结合设计的安全系数可以明显看出,只有K20+790边坡位置的稳定性满足相关的要求,在这个基础上在做好坡面和坡顶的防水措施之后基本不用对边坡加固,而另外K63+795和K71+295的边坡位置的稳定性达不到相应的安全指标,因此需要对这两个边坡位置采取加固措施。

2.3.2 使用FLAC法对结果进行计算分析 采用FLAC法计算边坡稳定性的参数如表3。在地震的作用下,K20+790加固前的边坡安全系数是为1.33,加固后的安全系数为1.37,根据参数和实践分析,滑坡面与极限平衡法计算出来的滑坡位置大致相同;在地震的作用下,K63+795加固前的边坡安全系数为1.21,加固后的安全系数为1.29,根据参数和实践分析,滑坡面与极限平衡法计算出来的滑坡位置大致相同;在地震的作用下,K71+295加固前的边坡安全系数为1.22,加固后的安全系数为1.24,根据参数和实践分析,滑坡面与极限平衡法计算出来的滑坡位置大致相同。通过实践证明在地震的作用下,加固前后的坡面几乎无塑性区,根据这个发现可以说明,边坡在加固后呈安全状态,而且还具有较大的安全储备作用。

3 结束语

本文针对于公路岩质高边坡稳定性的综合评价进行了具体的分析,在实际的评价中,需要根据公路工程所在地的实际情况,运用有效的评价方法,才能够进一步实现对边坡稳定性的评价效果。

参考文献:

[1]江迟美,兰江.谈高速公路高边坡预应力锚索设计与施工[J].黑龙江科技信息,2007(15).

[2]刘,蒋伟.高速公路高边坡预应力锚索设计与施工的分析[J].今日科苑,2008(06).

[3]邹京,柳邵波,唐新湖.高墩大跨连续刚构桥稳定性的若干问题[J].黑龙江科技信息,2010(24).