对边坡稳定性与治理的分析与研究
影响边坡稳定性因素分析及处理方法

影响边坡稳定性因素分析及处理方法摘要:土坝、河岸、路堤、挖坡以及山坡有可能因稳定性问题而产生滑坡。
大片土体从上滑下堆积在坡脚前。
滑动也可能影响到深层,上部土体大幅度下滑而引起坡脚向上隆起,向外挤出,整个滑动体呈现转动状。
此外,土坝、河堤的滑坡还会引起垮坝,乃至发生大的洪水,河岸的滑坡还会造成很大的波浪,致使在很长的距离内产生灾难。
关键词:边坡稳定性;分析及处理;方法在众多的地质灾害中,边坡失稳灾害以其分布广且危害大,而对国民经济和人民生命财产造成巨大的损失。
因此,研究边坡变形破坏的过程,分析其失稳的主要影响因素,对正确评价边坡的稳定性、采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的现实意义。
一、边坡定义及分类边坡是指地壳表面一切具有临空面的地质体,其特点是具有一定坡度及高度。
按其形成因素可以分为自然斜坡和人工边坡。
二、边坡稳定性的影响因素边坡的稳定性受多种因素影响,可分为内部因素和外部因素。
1、内部因素边坡在形成的过程中,其内部原有的应力状态发生了变化,引起了应力集中和应力重分布等。
为适应这种应力状态的变化,边坡出现了不同形式和不同规模的变形与破坏。
内部因素包括岩性、岩体结构及构造、构造运动、地下水流、地表水等因素。
(1)、岩性岩性即岩土形式所产生的种种影响,它包括了岩石的物理力学性质和化学性质,如岩土的组成、强度、硬度、抗风化的能力、抗软化的能力以及透水性等等。
(2)、岩体的结构及构造通常所说的岩体结构包含结构体和结构面。
结构体则是由不同形状的各类结构面组合并将岩体切割成单元块体。
岩石物质分异面及不连续面被称为结构面。
它是具有一定方向、规模、形态和特性的面。
岩体的结构主要是指结构面和岩块的特性以及它们之间的排列组合。
对边坡稳定性产生影响的岩体结构因素主要包括:结构面的倾向,结构面的倾角和走向,结构面的组数和数量,及其的起伏差和表面的性质,以及软弱结构面。
(3)、构造运动大地构造运动通常划分为以断裂为主的地壳断裂运动和以折皱为主的地壳折皱运动,这两种运动都会产生构造应力。
边坡稳定性分析与安全评价研究

边坡稳定性分析与安全评价研究边坡稳定性分析的背景随着城市化的进一步发展,土地空间的变化与扰动也越来越频繁。
巨大的土地崩塌灾害在不同的地方持续发生,并且往往会对人们的财产和生命产生不可逆的损失。
尽管我们已经采取了各种各样的措施来减少这种灾害的发生,但边坡属于自然地形,其稳定性自身并没有得到保证。
因此,为了保证城市化进程的顺利进行,地质学家对边坡进行稳定性分析和安全评价显得尤其重要。
边坡稳定性分析的定义边坡稳定性是指岩石、土壤或者其他工程材料在牵制力与剪切力的相互作用下,所能承受的最大应力条件。
这种情况下,边坡具有持续稳定性而不产生变形和断裂的能力。
边坡稳定性分析是通过计算机模拟或实地勘探、实验室测试等方式,分析边坡承载力的变化规律,在确定变化规律和未来趋势的基础上,寻找安全稳定的方法。
边坡稳定性分析的原理当边坡承受的应力状态具备某种致破应力时,即致破力被激活,边坡就有可能发生倒塌、溃塌或滑坡。
因此,边坡稳定性分析过程主要考虑边坡受力状况、地下水、岩土体结构、岩土力学性质等因素,根据各种因素的数值,并对它们进行合理的分析和计算,得到边坡分析的相关参数。
边坡稳定性分析的涉及范围1. 针对新建道路的边坡、铁路边坡以及隧道口处的边坡,需要进行稳定性分析的计算;2. 针对既有边坡的稳定性问题,需要进行随时的安全评估和稳定性监测;3. 针对因气候变化等自然因素导致致破力变化的边坡,需要定期进行稳定性分析。
边坡稳定性分析的方法1. 常规方法:常规方法是指在不涉及高精度计算情况下,采用现场勘察、实地试验、分层锤击测试等手段对边坡的稳定性进行分析。
2. 数学模型法:数学模型法是指将边坡复杂的地质情况,转换成一些主要因素和性质,用计算机等工具进行精细模拟,并得到相应的结果和计算公式,预测和分析未来的变化趋势。
3. 监测法:边坡监测通过实际测量,把实测结果与分析结果进行比对,发现并修正分析模型的误差,保证边坡的持续稳定。
边坡稳定性分析与加固技术研究

边坡稳定性分析与加固技术研究第一章绪论随着城市化进程的加快和交通基础设施建设的不断推进,土木工程中的边坡工程在基础设施建设中的地位愈发重要。
然而,边坡工程的存在不仅仅是为了美化城市风景,更重要的是保障城市的安全和顺畅。
因此,边坡工程的稳定性成为本领域研究的重点。
这篇文章旨在探究现有的边坡稳定性分析与加固技术,以期为今后的边坡工程提供借鉴和参考。
第二章边坡稳定性分析技术2.1 常用的边坡稳定性分析方法常用的边坡稳定性分析方法有极限平衡状态法、有限元法、扩展有限元法和边坡时空效应分析等。
2.1.1 极限平衡状态法极限平衡状态法简单易用,适用于一定条件下的边坡稳定性分析。
它通过假设地质体的平衡状态来计算出边坡的稳定系数,进而评估边坡的安全性。
如果安全系数小于1,则边坡不稳定,需要采取措施进行加固。
2.1.2 有限元法有限元法经过多年的发展,已成为了边坡稳定性分析中不可或缺的一部分。
它能对相对复杂的土体结构进行分析,提供详细的应变和位移的信息。
但是,有限元法的计算难度大,计算时间长。
2.1.3 扩展有限元法扩展有限元法在有限元法的基础上扩展,能够考虑土体的变形和崩塌过程,对于动态稳定分析十分有效。
2.1.4 边坡时空效应分析边坡时空效应分析是一种新兴的边坡稳定分析方法,它融合了时空效应分析技术和边坡工程学,能够对边坡进行精准分析,准确预测边坡的稳定性。
2.2 边坡稳定性分析技术的发展趋势随着计算机技术的飞速发展和模拟技术的不断提升,未来的边坡稳定性分析技术将更加精准、高效、智能化。
同时,时空效应分析技术将得到更广泛的应用,成为未来边坡工程稳定性分析主流方法。
第三章边坡加固技术3.1 常用的边坡加固方法常用的边坡加固方法有加固墙、护坡梯田、钢丝绳网和草皮表面覆盖等。
3.1.1 加固墙加固墙是一种常见的边坡加固措施。
它通过设置钢筋混凝土或石材墙体,以加固边坡的稳定性。
加固墙具有结构简单、建设周期短等优点,因此受到广泛应用。
土方工程中的边坡稳定性分析与加固处理方法

土方工程中的边坡稳定性分析与加固处理方法引言:边坡稳定性在土方工程中扮演着至关重要的角色。
随着城市化进程的加快和土地开发的不断扩大,对土方工程的要求也越来越高。
因此,对边坡的稳定性分析和加固处理方法的研究显得尤为重要。
一、边坡稳定性分析的基本原理边坡的稳定性是指在承受水压、荷载和地震等自然力作用下,坡体不发生破坏或发生破坏但不影响工程安全的能力。
边坡稳定性分析的基本原理包括地质条件分析、边坡形态参数计算、荷载计算和边坡稳定性分析方法选择等。
地质条件分析是边坡稳定性分析的基础。
通过对岩土层的工程地质调查,获取边坡的地质信息,如土层厚度、土层类型、坡度等,从而确定边坡的物理性质。
边坡形态参数计算包括边坡高度、坡度和坡面形状等参数的计算。
这些参数的合理选择对于边坡稳定性分析起着重要的作用。
荷载计算是指对边坡上的荷载进行合理的计算。
荷载分为静荷载和动荷载两种类型,静荷载包括土重荷载、地震力和水压力等,动荷载包括风荷载和车辆荷载等。
边坡稳定性分析方法的选择根据边坡的具体情况而定。
常用的边坡稳定性分析方法有平衡法、有限元法、反分析法等。
二、边坡稳定性问题及其原因边坡稳定性问题主要表现为边坡滑塌、边坡侧移、边坡临界水位降低等现象。
这些问题的发生原因一般可以归结为外力因素、地质因素和施工因素三个方面。
外力因素包括降雨、地震、水压力等自然力对边坡的影响。
降雨过程中,土壤的饱和度增加,会导致边坡重力和孔隙水压力的增加,从而导致边坡滑塌的发生。
地震则会导致边坡土层的动力性质发生改变,引起边坡的破坏。
水压力也会通过渗流等方式对边坡产生不利影响。
地质因素主要包括土层的物理性质、岩土层结构的稳定性等。
土体的力学性质和岩土层的结构对边坡的稳定性起着关键作用。
如土壤的黏性和强度等决定了边坡的抗剪强度。
施工因素主要包括边坡施工过程中的不当操作、施工方法的选择不合理等。
如边坡施工中土方的开挖和填筑操作不当会导致边坡的不稳定。
三、边坡稳定性分析方法的选择边坡稳定性分析方法的选择应根据边坡的具体情况和工程要求来确定。
边坡稳定性分析—

第一章绪论1.1引言边坡是自然或人工形成的斜坡,是人类工程活动中最基本的地质环境之一,也是工程建设中最常见的工程形式。
随着我国基础设施建设的蓬勃发展,在建筑、交通水利、矿山等方面都涉及到很多边坡稳定问题。
边坡的失稳轻则影响工程质量与施工进度,重则造成人员伤亡与国民经济的重大损失。
因此,边坡的勘察监测、边坡的稳定性分析、边坡的治理,是降低降低灾害的有效途径,是地质和岩土工程界重点研究的问题。
随着城市化进程的加速和城市人口的膨胀,越来越多的建筑物需要被建造,城市的用地也越来越珍贵。
特别是对于长沙这样多丘陵的城市来说,建筑边坡成为了不可避免的工程。
1.2边坡破坏类型边坡的破坏类型从运动形式上主要分为崩塌型和滑坡型。
崩塌破坏是指块状岩体与岩坡分离,向前翻滚而下。
一般情况岩质边坡易形成崩塌破坏,且在崩塌过程中岩体无明显滑移面。
崩塌破坏一般发生在既高又陡的岩石边坡前缘地段,破坏时大块岩体由于重力或其他力学作用下与岩坡分离而倾倒向前。
崩塌经常发生在坡顶裂隙发育的地方。
主要原因有:风化等作用减弱了节理面的黏聚力,或者是雨水进入裂隙产生水压力,或者是气温变化、冻融松动岩石,或者是植物根系生长造成膨胀压力,以及地震、雷击等外力作用(图1-1)。
滑坡是指岩土体在重力作用下,沿坡内软弱面产生的整体滑动。
与崩塌相比滑坡通常以深层破坏形式出现,其滑动面往往深入坡体内部,甚至可以延伸到坡脚以下。
其滑动速度虽比崩塌缓慢,但是不同的滑坡滑动速度相差很大,这主要取决于滑动面本身的物理力学性质。
当滑动面通过塑性较强的岩土体时,其滑动速度一般比较缓慢;相反,当滑动面通过脆性岩石,且滑动面本身具有一定的抗剪强度,在构成滑面之前可承受较高的下滑力,那么一旦形成滑面即将下滑时,抗剪强度急剧下降,滑动往往是突发而迅速的。
滑坡根据滑动模式和滑动面的纵断面形态可以分为平面滑动、圆弧滑动、楔形滑动以及复合形。
当滑动面倾向与边坡面倾向基本一致,并且存在走向与边坡垂直或接近垂直的切割面,滑动面的倾角小于坡角且大于其摩擦角时有可能发生平面滑动。
边坡稳定性分析原理及防治措施

第一部分边坡稳定性分析原理及防治措施1.边坡稳定性基本原理1.1边坡稳定性精确分析原理要对边坡稳定性问题进行精确分析,首先要对材料性能进行透彻的的研究实验,查清它的各种应力--应变关系以及它的屈服、破坏条件。
假定这些问题都已查清,那么从理论上讲,边坡在指定荷载下的稳定性问题是可以精确解决的。
七步骤大致如下:(1)进行边坡在指定荷载下的应力、变形的精确分析。
分析过程中,要采用合理的数学模型来反映材料的特性,务使这种数学模型能够如实表达出材料的主要性能,例如应力—应变间的非线性、卸载增荷性质、屈服破坏性质等等。
分析工作要通过计算机和非线性有限单元法进行。
(2)这种精确计算的数学分析将给出各点应力、应变值。
例如,就抗剪问题讲,通过分析得到了每一点上的抗剪强度τ= c +fσ,从而可以算出每一部分点上的局部安全系数。
如果每一点上的K均大于1,整个计算体系在抗剪上当然是安全的。
如果有个别点已达屈服,则由于在计算程序中已反映力材料性质,这,表明这些部位已进入屈服状态。
只要这些屈服区是些部位的τ将自动等于τf孤立的、小范围的,而没有形成连贯的破坏面,那么,在指定荷载下该体系仍是稳定的。
进入屈服状态的部位大小,野可以给出一个安全度的概念。
反之,如果屈服的部位已经连成一个连贯的破坏面,甚至已求不出一个满足平衡要求的解答,就说明该体系在指定荷载下已不能维持稳定。
(3)如果要推算“安全系数”,首先要给出安全系数的定义。
第一种方法,是将荷载乘以K,并将K逐渐增大。
每取一个K值就进行如上一次分析,直到K达到某临界值,出现了连贯性断裂面或已无法求得解答为止。
这个临界值就是安全系数。
显然,这样求出的K具有“超载系数”性质。
第二种方法,是将材料的强度除以K,并用于计算中,逐渐增加K,使其强度逐渐降低,直至失稳。
相应的K值就是安全系数。
显然,这样求得的K具有“材料强度储备系数”的意义。
上述方法虽很理想,但是近期内还不能实现。
首先,要进行这种合理分析,必须对材料的特性有透彻、明确的了解。
边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法至今为止,广大学者针对边坡稳定性的分析方法主要包括以下两个方面。
(一)定性分析方法此方法的研究对象主要包括边坡稳定性的影响因素、边坡失稳破坏时的力学作用、边坡的工程价值等,以及结合边坡的形成历史,从定性的角度解释和说明了边坡的发展方向及稳定性情况。
该方法的优势在于充分地分析了影响边坡稳定性中各个因素的相互作用关系,能够快速地评价边坡的自稳能力。
具体包括以下几个方面:(1)自然历史分析法自然历史分析法主要是通过分析边坡发育历史进程中的各种自然影响因素,包括边坡自身的变形情况、发育程度以及边坡分布区域的地貌特征、岩层性质、构造活动等,进而评价边坡的总体情况和稳定性特征,同时也可以预测将来可能导致边坡变形和失稳的触发因素。
该方法对边坡稳定性所做出的评价是从边坡的自然演化方面入手的。
(2)工程地质类比法工程地质类比法首先需要对边坡概况进行充分了解,包括组成边坡的岩体岩性、产状和结构面特征。
然后将目前已知的边坡稳定性情况和需要研究的边坡进行对比,记录两者之间的相似性与差异性,以此分析出所要研究边坡的稳定性情况和破坏模式。
为了能够准确地类比分析,就需要对现有边坡的环境地质条件进行全面的调查记录,并建立数据库。
该方法能够大致判断出研究对象的稳定性发展状况和趋势。
(3)图解法图解法通过在示意图上表示出边坡本身各类参数的组合关系来对边坡的稳定情况、破坏特征、破坏因素以及未来的发展方向进行分析。
常用的图解法包括极射赤平投影、边坡等比例投影等。
该方法的优势在于可以直观地表示影响边坡稳定性的因素。
(二)定量分析方法此方法主要通过数值法和极限平衡法等数学手段,依靠计算软件,更加精确地给出满足实际情况的边坡稳定性分析结果。
(1)极限平衡法主要是按照摩尔-库伦强度准则,通过分析作用在土体上的静力平衡条件来判断边坡的稳定性情况,最常见的极限平衡法是条分法,该方法经过100多年的发展,已经成为目前工程实践中使用最为广泛的一种方法。
黄土斜坡路基边坡的稳定性分析及治理措施

黄土斜坡路基边坡的稳定性分析及治理措施路基边坡治理工程是防止路基病害、保证路基结构稳定、改善道路景观环境、保护生态平衡的重要措施。
文章对影响黄土斜坡路基边坡稳定性的因素进行了分析,并提出了几点治理措施。
标签:黄土斜坡;路基;边坡黄土是具有独特性质的土壤,其颗粒较细,内部的粉砂含量较高,通常超过50%,因此,其结构一般较为疏松,通常具有渗透性、湿陷性并且容易坍塌。
在我国,黄土主要分布在西北地区。
在黄土地区的道路交涉中,路基的填筑材料主要以黄土为主,这就很容易出现边坡病害。
加强边坡的治理工程,是路基建设和维护工作中的重点项目。
1 影响黄土地区斜坡路基边坡稳定性的因素黄土地区由于其土体特点和自然环境特点,对斜坡路基边坡稳定性影响的因素较多。
1.1 黄土地区土体的特点黄土中的砂粒含量超过50%,黄土中的黏粒通常附着在砂粒的表面,这就和砂粒形成了共同的支承结构,但是由于其结构比较松散,通常稳定性较差。
黄土的湿陷性对结构稳定性的影响较大,黏粒的存在会极大的抑制湿陷性对黄土结构稳定性的影响。
黄土的湿陷性还与黄土中的水溶盐有很大关系,黄土中的水溶盐主要包括难溶盐、方解石、岩盐、钾盐等。
这些水溶盐在黄土中几乎都会有一定量的存在,这对黄土的湿陷性有两方面的额影响。
部分盐类会抑制黄土的湿陷性,如碳酸钙;另外一部分却会增加湿陷的发生几率。
1.2 雨水的冲刷侵蚀根据侵蚀破坏的程度不同,坡面冲刷可以分为片蚀、够到冲蚀、冲刷坑及冲刷性坍塌。
除此之外,还有一些在混凝土护面墙防护的情况下,容易发生潜蚀性冲刷。
边坡表面在雨水冲刷侵蚀后发生坍塌,是侵蚀过程中发生的最严重破坏。
黄土路基边坡中发生冲刷性坍塌的部位主要集中在边坡介质突变部位。
潜蚀性冲刷指边坡坡面在做好混凝土墙防护后,水流沿着护面与坡面结合的缝隙处向下渗透,慢慢侵蚀护坡内部的土体。
潜蚀性冲刷往往会对护坡结构造成破坏,使其失去稳定性。
特别是在湿陷性黄土地区,由于黄土发生湿陷性变形,就容易造成护面与坡面发生脱离,这中间就会形成较大的缝隙,从而让潜蚀性冲刷更明显,破坏程度也更强。
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对边坡稳定性与治理的分析与研究发表时间:2017-10-23T14:55:54.763Z 来源:《防护工程》2017年第16期作者:王伟军[导读] 某边坡坡高约45m,宽度约70m,整体长度大概120m,边坡坡度40°~55°,边坡坡面为粉质粘土。
陕西工程勘察研究院珠海分院 519000摘要:本文以某公路边坡为实例,对边坡稳定性与治理进行分析与研究,在介绍本文边坡概况与地址条件的基础上,利用Midas-GTS 有限元软件对其稳定性进行分析,根据计算结果表明该边坡的标准安全系数小于规范要求。
根据计算分析结果提出相应的治理方案,以确保该边坡的稳定性。
关键词:边坡;稳定性分析;治理1.工程概况某边坡坡高约45m,宽度约70m,整体长度大概120m,边坡坡度40°~55°,边坡坡面为粉质粘土,也有部分的风化岩裸露。
边坡顶为公路,路堤被雨水冲毁,地下管线裸露(图1)。
由于边坡坡度较大,这一地区降水量较大,边坡可能在自然因素以及人为扰动下失稳,危害到行人以及财产安全,因此函待对边坡的稳定性做计算分析,依照分析的结果来制定相关的综合治理措施。
图1 路堤基础和管线裸露依据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013的有关规定并结合此处边坡的实际情况,对边坡稳定性计算分析,所得的安全系数需要满足下表1的要求,如果得出的安全系数不满足规范要求,则需要作出针对此边坡的支护设计。
边坡工程安全等级为一级,重要性系数取1.1。
2.工程地质条件2.1地层岩性依照野外勘察钻探揭露,在勘探深度范围内,边坡地层自上而下依次为第四系坡残积层以及侏罗系上统凝灰熔岩层。
整体地层岩性根据成因可以区别为2个单元层,地层岩性特征主要有下面几条:(1)第四系坡残积层粉质粘土(地层编号①层):颜色主要呈现为红褐色、黄褐色,比较干,硬塑,层中岩土分布不平均,这一层中可见风化的碎块,没有摇振效应,干强度属于中等,韧性属于中等。
层顶标高168.25-368.56m,层厚2.00-5.50m。
(2)侏罗系上统凝灰熔岩层下伏基岩属于侏罗系凝灰熔岩,本次在钻探深度内岩层揭露为全风化带、强带和中风化带,其特征如下: 全风化凝灰熔岩(地层编号②层):灰色、灰白色、红褐色,岩芯呈硬塑土状,风化不均匀,含有小部分碎屑、碎块,块径在2~3cm,不易捻碎。
层顶埋深0.00-4.50m,层顶标高165.15-366.56m,层厚0-12.60m。
强风化凝灰熔岩(地层编号③层):黄褐色、灰白色、浅灰色,裂隙发育,凝灰构造,岩芯呈块状、半土半岩状,块径在2}-8厘米,部分能损坏断裂,不易捻碎,岩层风化程度不均匀,中间小部分含有中风化岩块,岩质较硬。
层顶埋深0.00~15.00m,层顶标高160.45-355.36m,该层部分孔未揭穿,揭露厚度3.30-17.80m。
中风化凝灰熔岩(地层编号④层):灰白褐色、黄褐色,裂隙较发育,裂面被铁锈色浸染,凝灰结构,块状构造,风化不均匀,岩芯呈块状、短柱状,岩体基本质量等级为IV类,属较软岩。
受钻孔深度限制,层顶埋深3.40-22.50m,层顶标高155.85~348.76m,揭露厚度4.10~25.35m。
2.2水文地质条件勘察区域整体属于山地,地势比较高,地下水的埋藏深度比较深,仅在局部的勘探钻孔发现有地下水,水位埋深在坡底以下11.50-16.20m,属基岩裂隙水,来源大部分是通过大气降水及地下水渗透的给养,经地下径流渗出,整体表现为地下水贫乏,水量较小。
3.边坡稳定性分析本分析采用Midas-GTS有限元软件,该软件可以中文显示,不仅操作比较简单,而且分析计算功能强大。
被高校、科研单位广泛的使用。
Midas-GTS的适用范围几乎囊括了隧道设计和岩土设计的方方面面。
它不仅能够提供初始状态下应力变化分析,还能对施工工况下的各种应力应变进行分析。
3.1本构模型选取针对本论文的工程案例,数值分析时应用摩尔一库伦模型。
这个模型的本构关系为弹性一完全塑性,即认为所用材料的应力在没有达到其屈服强度最大值时,应力同应变的关系依然处在线性比例状态,如果应力大于材料的屈服点,两者关系又成为了完全塑性变形。
一直保持完全塑性的状态一直到工程材料的破坏,这种应力应变关系是理想化的,关系曲线见下图2。
图2 理想弹性一塑性本构关系3.2岩土体力学参数根据现场勘察报告,此处边坡地层主要分为三层,由上至下三层依次为粉质粘土,强风化凝灰岩,中风化凝灰岩。
本模型采用摩尔一库伦弹塑性材料模型,选取的弹性模量直接关系到边坡稳定性的分析以及综合治理的方案设计。
本文计算模型中用到的参数主要来自两方面的考虑:一是通过现场取样,然后在进行室内土工试验,获得相关参数指标。
二是综合地区规范还有专家的宝贵工作经验,土层其余参数在上述章节已经列出,本次计算选取的弹性模量为,粉质粘土110180KPa、强风化凝灰熔岩450000KPa、中风化凝灰熔岩580000KPa。
3.3计算结果伏分析利用Midas-GTS建模后,激活边界以及荷载条件,软件进行边坡稳定性分析计算,得到如下结果,如图所示: (1)应力等值线云图分析图4 模型在Y方向的应力等值线云图①、从X方向上的应力等值线云图能够知道,边坡坡体内部的应力为负值即是压应力,而且坡体内压应力从底部往坡顶方向逐渐变小,边坡的顶部以及小范围坡面内应力增加为正数即是拉应力。
这说明边坡体的内部应力主要是压应力,坡顶及边坡小范围内有拉应力存在,最大值是56KPa,说明该边坡顶部因为变形滑塌的影响会出现张拉裂缝。
②、从Y轴方向上的应力等值线云图能够看出,坡体内部应力为负值即压应力,且坡体内压应力从底部往坡顶慢慢变小,但坡面的应力与坡顶基本相同,均为整体应力的最小部分。
(2)位移等值线云图分析图7 模型在XY方向的位移等值线云图①、从X方向的位移等值线云图能够知道,边坡坡体整体较大位移面的位置是沿着通过坡脚的近似圆弧面,最大位移出现在距地面约10m的位置,该位置X轴方向上的最大位移量为18.35cm,说明该处的横向位移比较大。
②、从Y方向的位移等值线云图能够知道,整个边坡都有向下得位移,竖向方向位移自坡顶和坡面交界处开始向外展开,并且沿向下的方向位移值慢慢变小。
该坡顶处Y轴方向的最大位移是15.13cm,说明该处的竖向位移比较大。
在整体应力的作用下边坡坡脚产生了轻微隆起,约4.815cm。
③、从XY方向的综合位移等值线云图能够知道,边坡实际位移综合了横向位移和竖向位移的特征,整个边坡均有向下位移,较大的位移位置是沿着通过坡脚的近似圆弧面,最大位移出是18.5cm。
,说明该处的实际位移较大。
在应力作用下,边坡坡面有整体向外滑出的趋势,坡顶有向下的塌陷,其中变形最大的地方就是接近坡脚位置处,说明该处变形量最大、最不安全。
(3)最大应变等值云图图8 最大应变等值云图从最大应变等值云图能够知道坡体在各种因素下最大塑性应变分布大致与较大综合应力分布位置相似,为经过坡脚的近似圆弧形。
(4)安全系数F=1.3106 该边坡的标准安全系数小于1.35,根据规范,该边坡处在欠稳定状态。
若是由于岩层裂隙发育且容易遇水崩解、雨水渗入导致软弱结构面强度减小等原因都会引起此边坡坡面崩塌或整体滑坡等安全事故发生。
应及时采取针对边坡整体和坡面的防护加固措施。
5.治理方案边坡坡面局部有灌木杂草,坡顶为公路,经过验算处于不稳定状态,特别是遇到强降雨天气容易发生滑坡,出现安全事故。
因为此处为交通区,人流量、车流量较大,边坡要求安全等级较高,因此应该及时制定方案进行边坡加固。
综合考虑,拟采用清坡+截、排水沟+锚杆+坡面网喷防护+坡面泄水+植被绿化保护的综合治理方案。
详细加固设计方案如下: 5.1锚杆锚孔直径D≥130mm,倾角为15度。
锚杆长为6m至16.0m不等,材料为HRB400φ32钢筋,预应力为120kN。
锚杆间距:竖向2.0m,水平向2.5m。
锚杆锚筋伸入格梁200mm后弯起500mm浇筑入竖梁,锚杆锚头处加强筋为1根1m长HRB335φ25钢筋,加强筋往两边伸入横梁。
使用水泥净浆作为注浆材料,水灰配置比例取0.45~0.5,浆体材料在28天内的无侧限抗压强度不能小于25MPa,采用强度等级为42. SR普硅水泥。
5.2清坡工程开始边坡支护前,需要对边坡坡面进行清坡,人工操作比较安全。
做好对邻近建筑物的防护工作,清除坡面的一些裸露石块、杂草等,为边坡支护做准备。
5.3坡面网喷防护面层喷射C20混凝土厚度150mm,双层双向配筋φ8@200×200。
5.4防、排水措施边坡坡顶设置截水沟,边坡平台上设置排水沟,坡面修筑跌水槽,排水沟均采用毛石砌筑,其中坡顶排水沟尺寸为800mm(底宽)×1200mm(顶宽)×800mm(高);坡底排水沟尺寸为600mm(宽)×600mm(高);马道排水沟尺寸为400mm(宽)×400mm高);坡面跌水槽尺寸设置为600mm(宽)×400mm(高)。
排水沟内的水排入场地排水系统。
5.5植被绿化防护为确保边坡的永久性稳定,应选择生态专业防护。
选用适合本地土壤性质,适合边坡种植的乡土藤本植物为主。
边坡防护与美化环境相统一。
6.结论本文利用Midas-GTS软件对某边坡进行了稳定性计算分析,通过计算分析知道此边坡欠稳定,此处边坡处在交通区内,人、车流量较大,安全等级要求比较高。
自然因素包括降雨或者地震发生时,都会导致安全事故的发生,因此该边坡急需进行加固和坡面防护,需要制定综合治理方案。
设计方案为:清坡+截、排水沟+锚杆+坡面网喷防护+坡面泄水+植被绿化保护的综合加固方案。
其中比较重要的一点是,生态保护结合结构保护的方案不仅保证了边坡的稳定性,更与周边环境相统一,降低边坡防护费用的同时,又绿化了周边环境。
顺应了国家提倡的环保政策,会起到比较好的社会效益。
参考文献:[1]赵博,赵亚琼. 边坡稳定性能的判定方法研究及其工程应用[J]. 水利与建筑工程学报,2017,01:25-29.[2]祁小辉,李典庆,曹子君,唐小松. 考虑地层变异的边坡稳定不确定性分析[J]. 岩土力学,2017,05:1385-1396.。