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复杂堆积层边坡开挖变形机理及加固效果评价

涂新斌 王彦兵 杨相斌 牛彦博 袁明生 高献 林少远 陈熙隆

涂新斌, 王彦兵, 杨相斌, 牛彦博, 袁明生, 高献, 林少远, 陈熙隆. 复杂堆积层边坡开挖变形机理及加固效果评价[J]. 岩土工程技术, 2024, 38(2): 169-174. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.008
引用本文: 涂新斌, 王彦兵, 杨相斌, 牛彦博, 袁明生, 高献, 林少远, 陈熙隆. 复杂堆积层边坡开挖变形机理及加固效果评价[J]. 岩土工程技术, 2024, 38(2): 169-174. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.008
Tu Xinbin, Wang Yanbing, Yang Xiangbin, Niu Yanbo, Yuan Mingsheng, Gao Xian, Lin Shaoyuan, Chen Xilong. Deformation Mechanism and Reinforcement Effect for Slope Excavated in Complex Accumulative Formation[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2024, 38(2): 169-174. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.008
Citation: Tu Xinbin, Wang Yanbing, Yang Xiangbin, Niu Yanbo, Yuan Mingsheng, Gao Xian, Lin Shaoyuan, Chen Xilong. Deformation Mechanism and Reinforcement Effect for Slope Excavated in Complex Accumulative Formation[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2024, 38(2): 169-174. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.008

复杂堆积层边坡开挖变形机理及加固效果评价

doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.008
基金项目: 国家电网有限公司总部管理科技项目(5200-202156074A-0-0-00)
详细信息
    作者简介:

    涂新斌,男,1971年生,汉族,湖北孝感人,博士,正高级工程师,从事岩土工程与地质工程研究。E-mail:tuxinbin11891@qq.com

  • 中图分类号: P642

Deformation Mechanism and Reinforcement Effect for Slope Excavated in Complex Accumulative Formation

  • 摘要: 针对某电力工程换流站高挖方边坡,分别采用极限平衡法和强度折减法对边坡的稳定性和变形特征进行分析。分析结果表明,边坡的稳定性受降雨和地震作用影响显著,两种工况下边坡均处于不稳定状态,地震作用对斜坡地带堆积体结构形成损伤,不但使边坡整体稳定性下降,还促使坡体内裂隙大量发育,利于降雨入渗,进一步恶化边坡的水文地质条件,导致坡体孔隙水压力增加、有效应力降低。边坡加固设计采用桩板墙+坡面格构锚杆支护措施,加固后边坡稳定性系数达到1.406,最大总位移由加固前的425 mm降至9 mm,大幅提高边坡稳定性,表明防护方案能保障边坡安全性,达到防治和风险管控的目的。

     

  • 图  1  研究区航拍图(镜向西南)

    图  2  挖方边坡纵剖面图(剖面77-77’)

    图  3  77-77’剖面滑面稳定性及推力计算条分图

    图  4  开挖后边坡计算模型

    图  5  开挖后边坡潜在最危险滑动面

    图  6  有限元分析计算模型

    图  7  开挖边坡水平应力分布云图

    图  8  开挖边坡竖向应力分布云图

    图  9  挖方边坡最大剪应变增量分布云图

    图  10  挖方边坡位移云图

    图  11  治理后边坡最大剪应变增量分布云图

    图  12  治理后边坡位移云图

    表  1  岩土物理力学参数

    岩土名称天然重度
    γ/(kN·m−3
    饱和重度
    γsat/(kN·m−3
    天然抗剪
    强度
    饱和抗剪
    强度
    c/kPaφ/(°)c/kPaφ/(°)
    1松散碎石层19.020.0525221
    2稍密碎石层20.021.01028824
    3中密–密
    实碎石层
    21.022.015311225
    ④层强风化
    片岩、千枚岩
    22.022.028302028
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    表  2  极限平衡法计算结果

    计算工况稳定性系数稳定状态安全系数
    天然1.001欠稳定1.35
    暴雨0.727不稳定1.25
    地震0.667不稳定1.15
    地震+暴雨0.660不稳定1.05
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    表  3  边坡稳定性系数对比

    计算工况稳定性系数
    (极限平衡法)
    稳定性系数
    (Geo-Studio)
    天然工况1.0011.121
    暴雨工况0.7270.881
    地震工况0.6670.846
    暴雨+地震0.6600.713
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    表  4  支护结构材料参数

    材料名称本构模型弹性模量
    /kPa
    泊松比重度/(kN·m−3
    桩板墙弹性3.00×1040.2524.0
    锚杆弹性2.00×1050.3024.0
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    [2] 徐 伟,华锡昌. 论环境边坡工程的设计与防治措施[J]. 资源环境与工程,2009,23(4):432-435. doi: 10.3969/j.issn.1671-1211.2009.04.014
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    [4] 吴祖成,郭山峰,何伟民. 矿山高陡岩质边坡治理应用研究[J]. 岩土工程技术,2021,35(1):48-51.
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    [6] 王佳男,孙叶俊,姚 露. 边坡支护技术在土木工程中的应用[J]. 散装水泥,2021,(5):81-83. doi: 10.3969/j.issn.1007-3922.2021.05.028
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    [8] 覃 怡,颜 志. 岩质边坡稳定性分析及加固设计研究[J]. 黑龙江交通科技,2018,41(8):58-59. doi: 10.3969/j.issn.1008-3383.2018.08.036
    [9] 冉 涛,陈 浩,王羽珂,等. 工程开挖活动诱发堆积层滑坡变形机理及加固效果分析[J]. 地质与勘探,2022,58(6):1236-1251. doi: 10.12134/j.dzykt.2022.06.008
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-02-10
  • 修回日期:  2023-06-12
  • 录用日期:  2023-11-08
  • 刊出日期:  2024-04-11

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