• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      山區(qū)高速公路某高路塹邊坡穩(wěn)定性分析與處治

      2020-06-29 04:09:54
      湖南交通科技 2020年2期
      關(guān)鍵詞:土條抗力塊石

      劉 軍

      (1.湖南理大交通科技發(fā)展有限公司, 湖南 長(zhǎng)沙 410006; 2.湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 湖南 長(zhǎng)沙 410132; 3.湖南湘工新區(qū)投資集團(tuán)有限公司, 湖南 長(zhǎng)沙 410008 )

      1 工程概況

      該邊坡為貴州省某高速公路一樞紐立交北側(cè)巖質(zhì)路塹邊坡,該區(qū)域主要為出露第四系碎石土,灰?guī)r(錯(cuò)落體),下伏二疊系下統(tǒng)棲霞組第1段,灰?guī)r、砂巖、泥灰?guī)r及炭系泥巖地層,山體巖石裂隙發(fā)育,雨水易沿地表裂隙滲灌。坡體上部多被開墾為耕地,呈階梯狀,坡體下部為施工開挖形成的臨空面,坡度約20°~35°,局部陡坡接近50°。

      受施工開挖和降雨等影響,該邊坡于施工早期發(fā)生了滑移,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,滑坡體主體為堆積塊石,前緣公路開挖高邊坡上部多處巖石張裂,張裂處有明顯巖溶跡象,局部呈外翻狀,并有逐步擴(kuò)大趨勢(shì),下部泥灰?guī)r及砂巖層在雨水侵蝕下,巖體風(fēng)化嚴(yán)重,強(qiáng)度降低,存在剪出跡象。從坡面看有多層炭質(zhì)泥巖出露,其中間夾砂巖,由于炭質(zhì)泥巖巖性軟弱,在地下水的作用下軟弱帶進(jìn)一步軟化,容易形成滑動(dòng)面。

      鑒于當(dāng)前坡體多處發(fā)生開裂且有加劇趨勢(shì),嚴(yán)重威脅現(xiàn)場(chǎng)施工安全。為查明滑動(dòng)面埋深,保證后續(xù)施工安全,對(duì)該滑坡路段進(jìn)行深層位移監(jiān)測(cè)。

      2 邊坡位移監(jiān)測(cè)分析

      本次監(jiān)測(cè)總共布置監(jiān)測(cè)鉆孔10個(gè),有效測(cè)孔8個(gè)(老路改造時(shí)有2處測(cè)孔進(jìn)行了回填,未完成監(jiān)測(cè)),累計(jì)完成監(jiān)測(cè)116次,其中深部位移監(jiān)測(cè)結(jié)果見表1。

      表1 深層位移監(jiān)測(cè)結(jié)果測(cè)孔編號(hào)位置孔深/m總監(jiān)測(cè)次數(shù)/次最大變形位置/m最大變形量/mmC1K207+71239.51118.55.02C2K207+71038.58216.67C3K207+76169.510528.26C4K207+75045.59305.83C5K207+751701059.57.95C6K207+82644932.59.30C7K207+82043.5914.57.76C8K207+82044929.510.98

      根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)持續(xù)監(jiān)測(cè)成果,滑坡體有沿堆積塊石與基巖接觸帶發(fā)生滑動(dòng)跡象,初步判斷該滑坡滑動(dòng)面較深,受裂隙、坡面等結(jié)構(gòu)面控制,局部臨空,在自重引起的剪應(yīng)力及人類施工活動(dòng)外力綜合作用下發(fā)生滑移,屬于深層滑坡。

      為了進(jìn)一步研究邊坡深部位移發(fā)展的規(guī)律,選擇最大變形量較大的C6和C8孔位,進(jìn)行合成方向累計(jì)相對(duì)位移變化情況分析,見圖1、圖2。

      圖1 C6孔位合成方向累計(jì)相對(duì)位移曲線

      圖2 C8孔位合成方向累計(jì)相對(duì)位移曲線

      由圖1、圖2可知,C6孔在距孔口32.5 m以上位置有蠕動(dòng),最大變形位置分別為距孔口30.5 m處和孔口處,距孔口30.5 m處累計(jì)合成相對(duì)位移最大為4.68 mm,孔口處累計(jì)合成相對(duì)位移最大為5.47 mm,雖變形值較小,但已出現(xiàn)明顯蠕動(dòng)位置,該孔附近坡體在沿距孔口30.5 m位置蠕動(dòng)變形。C8孔在距孔口32.5 m以上位置有蠕動(dòng),最大變形位置分別為距孔口29.5 m處和孔口處,29.5 m處累計(jì)合成相對(duì)位移最大為11.30 mm,孔口處累計(jì)合成相對(duì)位移最大11.43 mm,出現(xiàn)了明顯蠕動(dòng)。

      綜上分析,該滑坡體在沿堆積塊石與基巖接觸帶存在滑動(dòng)的趨勢(shì),尤其在持續(xù)暴雨天氣期間表現(xiàn)明顯,由于施工開挖形成大面積臨空面且坡度較陡,仍有較大可能再次發(fā)生滑動(dòng)。

      3 邊坡穩(wěn)定分析工況及參數(shù)確定

      3.1 計(jì)算模型與工況

      根據(jù)該邊坡結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合地勘調(diào)研及位移監(jiān)測(cè)分析結(jié)果,不考慮孔隙水壓力和滲透壓力,初步判定該滑坡沿下伏基巖面呈折線滑動(dòng)模式,并采用剛體極限平衡法的傳遞系數(shù)法定量分析計(jì)算其穩(wěn)定性與剩余下滑推力。考慮現(xiàn)有邊坡已經(jīng)發(fā)生過滑動(dòng),可假定該邊坡目前處于整體暫時(shí)穩(wěn)定-變形狀態(tài)(可取穩(wěn)定性系數(shù)為1~1.05),簡(jiǎn)化計(jì)算模型如圖3所示[1-3]。

      圖3 傳遞系數(shù)法受力計(jì)算示意圖

      為全面分析邊坡坡體所處的各種工況下的穩(wěn)定狀態(tài),本次穩(wěn)定性分析采用2種工況進(jìn)行計(jì)算,工況假定為: ① 工況Ⅰ:自重;② 工況Ⅱ:自重+強(qiáng)降雨條件。

      根據(jù)該邊坡斷面形式及特征選取了一特征剖面,預(yù)先確定推測(cè)滑動(dòng)面的位置,并進(jìn)行土條劃分,剖面條分見圖4。

      圖4 邊坡剖面條分示意圖

      3.2 計(jì)算方法及參數(shù)

      3.2.1計(jì)算方法

      采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行穩(wěn)定性分析時(shí),其基本原理是假定上一條塊對(duì)本條塊的推力與上一條塊的底滑面相平行,并忽略力矩的平衡,且僅依據(jù)力的平衡參照滑坡的傾向依次向下推算推力,適用于滑體平動(dòng)情況且相互間變化較小的折線段[2-3]。其計(jì)算公式如下:

      其中:

      RDi=γwhiwLisinβsin(αi-βi);

      TDi=γwhiwLisinβicos(αi-βi);

      Rn=[Wn(cosαn-gsinαn)-RDn]tanφn+CnLn;

      Tn=Wn(sinαn+gsinαn)+TDn;

      ψi=cos(αi-1-αi)-sin(αi-1-αi)tanφi。

      式中:ψi為第i塊土條的剩余下滑力傳遞至第i+1塊土條的傳遞系數(shù);Wi為第i塊土條的重量,kN/m;Ci為第i塊土條粘聚力,kPa;φi為第i塊土條內(nèi)摩擦角;Li為第i塊土條滑面長(zhǎng)度,m;αi為第i塊土條滑面傾角;g為重力加速度;FS為穩(wěn)定系數(shù)。

      3.2.2參數(shù)確定

      根據(jù)勘探結(jié)果,該邊坡內(nèi)部由多種巖體組成,沿折線滑動(dòng)時(shí)滑動(dòng)面為塊石堆積體巖溶接觸面及下覆泥灰?guī)r、砂巖、灰?guī)r的接觸面。因此,在選取巖體力學(xué)參數(shù)時(shí)應(yīng)綜合現(xiàn)場(chǎng)及室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果,參照附近工程的經(jīng)驗(yàn)來確定取值。計(jì)算參數(shù)取值見表2。

      表2 巖組巖體力學(xué)計(jì)算參數(shù)取值巖組密度/g·cm-3 泊松比μ彈性模量E/MPa單軸抗壓強(qiáng)度σat/MPa抗剪強(qiáng)度天然飽和粘聚力c/MPa內(nèi)摩擦角φ/(°)灰?guī)r塊石堆積體2.30——————石灰?guī)r2.500.129 00027.622.34.845.0砂巖2.400.205 30036.426.57.840.0泥灰?guī)r2.460.1314 62010.5—0.7541.0

      初步假定在飽水狀態(tài)下其穩(wěn)定系數(shù)FS在1.00~1.05之間,反演計(jì)算堆積塊石與下部巖體接觸面c、φ值,計(jì)算結(jié)果見表3。

      表3 接觸面c、φ指標(biāo)反演計(jì)算結(jié)果φ/(°)不同c(kPa)時(shí)的FS3028262422201816141210121.45 1.42 1.391.371.341.311.291.261.241.211.18111.35 1.32 1.30 1.27 1.24 1.22 1.191.17 1.14 1.11 1.09101.25 1.23 1.201.181.151.121.101.071.051.020.9991.16 1.13 1.111.081.061.031.020.980.950.930.9081.07 1.04 1.020.990.97 0.940.910.890.860.840.8170.980.95 0.930.900.880.850.820.800.770.750.7260.89 0.86 0.840.810.790.760.730.710.680.660.63

      由表3可知,當(dāng)FS取值為1.00~1.05之間時(shí),c、φ的近似值作為飽水狀態(tài)滑動(dòng)面力學(xué)計(jì)算參數(shù)值,即c=19 kPa,φ=9.5°。

      4 設(shè)計(jì)抗力計(jì)算與處治措施選擇

      該邊坡前緣為在建高速公路,施工難度較大,防治工程級(jí)別為Ⅰ級(jí)。如果該地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)一步發(fā)展,北側(cè)山體山坡失穩(wěn)產(chǎn)生滑移,將嚴(yán)重影響高速路順利通車及通車后的行車安全,需要進(jìn)行及時(shí)處治。因此,為選擇合理的支護(hù)方案,需對(duì)后期支護(hù)所需的抗力進(jìn)行計(jì)算,其設(shè)計(jì)抗力按傳遞系數(shù)法計(jì)算公式如下:

      Pi=Pi-1×Ψi-1+Fs×Ti-Ri

      式中:Pi為第i塊土條的推力,kN/m;Pi-1為第i塊土條的剩余下滑力,kN/m;Ti為第i塊土條的下滑力,kN/m;Ri為第i塊土條的抗滑力,kN/m;Ψi-1為第i-1塊土條的剩余下滑力傳遞至第i塊土條的傳遞系數(shù);FS為穩(wěn)定系數(shù)。

      根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30—2015)要求,高速公路邊坡安全系數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為1.20~1.30[4]。該邊坡在連續(xù)降雨和前緣開挖臨空共同作用下發(fā)生推移式滑坡,發(fā)生時(shí)間具有突變性,且該邊坡前緣為高速公路開挖邊坡,對(duì)其穩(wěn)定性具有較高的要求,可取驗(yàn)算安全系數(shù)≥1.2。

      因此,擬定工況Ⅰ的抗滑動(dòng)安全系數(shù)為1.30,工況Ⅱ的抗滑動(dòng)安全系數(shù)為1.20,并進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)。對(duì)主控滑動(dòng)面斷面選取不同的安全系數(shù)來計(jì)算支護(hù)抗力,設(shè)計(jì)所需抗力計(jì)算如表4所示。

      表4 不同安全系數(shù)下抗力計(jì)算結(jié)果工況抗滑動(dòng)安全系數(shù)抗力/(kN·m-1)Ι1.39 980ΙΙ1.29 208

      由表4可知,該邊坡達(dá)到設(shè)定工況所需的抗力分別為9 980、9 208 kN/m,所需的抗力要求較高,為保障后續(xù)高速公路順利施工及運(yùn)營(yíng)期間的安全,需要選擇合理、有效的處治方案。

      針對(duì)該邊坡坡度較大、滑移面較深,且上部灰?guī)r錯(cuò)落體巖溶及裂隙發(fā)育情況復(fù)雜的特點(diǎn),主要考慮降低滑坡體自重以降低下滑力的處治方法,進(jìn)行清方卸荷,著重清除對(duì)滑坡下滑力貢獻(xiàn)較大位置處的滑體土石方,提出了“清方減重+反壓填筑+動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)”的綜合處治方案,見圖5。

      圖5 綜合處治方案示意圖

      由圖5可看出,該方案通過卸除上部部分滑動(dòng)灰?guī)r錯(cuò)落體,并將卸掉的荷載反壓至前緣處,可有效降低潛在滑坡體體積,而且通過在邊坡上部合適位置修建截、排水溝,可及時(shí)將雨水排走,有效防止雨水入滲。

      通過對(duì)處治后邊坡進(jìn)行持續(xù)的地表巡視和深部位移監(jiān)測(cè),實(shí)施該方案后60 d中邊坡內(nèi)部巖土體已無明顯位移變化,最大累計(jì)位移減少至4.43

      mm,特征斷面驗(yàn)算穩(wěn)定性系數(shù)達(dá)1.25以上,滿足安全限值要求,邊坡穩(wěn)定性有明顯改善。

      5 結(jié)論

      本文以山區(qū)高速公路某高路塹邊坡為研究對(duì)象,結(jié)合邊坡結(jié)構(gòu)特征、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及位移監(jiān)測(cè)結(jié)果,對(duì)該邊坡堆積塊石與下部巖體接觸面自重狀態(tài)和飽水狀態(tài)的穩(wěn)定性和所需抗力進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,該滑坡體存在較大的滑動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),提出了“清方卸載+反壓填筑+動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)”的綜合處治方案,可達(dá)到較好的處治效果。

      猜你喜歡
      土條抗力塊石
      不同粒徑組合塊石群水下漂移數(shù)值模擬
      Slide軟件與國(guó)內(nèi)規(guī)范在土坡穩(wěn)定分析中的對(duì)比研究
      橋梁低樁承臺(tái)基底豎向抗力作用效應(yīng)的計(jì)算研究
      交通科技(2021年4期)2021-09-03 09:47:22
      沉管隧道DCM區(qū)地基塊石拋填振密施工技術(shù)
      地基土中基床塊石沉降變形研究
      水道港口(2020年5期)2020-12-09 07:37:46
      基于蒙特卡洛隨機(jī)采樣的土石混合體數(shù)值模型構(gòu)建方法
      論土質(zhì)壩坡穩(wěn)定性分析方法
      巖塊的彈性模量及巖體單位彈性抗力系數(shù)的確定方法
      考慮權(quán)重系數(shù)的瑞典條分法的改進(jìn)
      山西建筑(2015年5期)2015-06-12 12:18:56
      30MnSi熱變形抗力的數(shù)學(xué)模型
      上海金屬(2014年2期)2014-12-18 06:52:51
      元阳县| 策勒县| 桦甸市| 昌平区| 阜南县| 深州市| 全南县| 永兴县| 隆林| 永州市| 汉川市| 庆元县| 松原市| 台北市| 西平县| 奈曼旗| 清河县| 永清县| 迁安市| 乐昌市| 新晃| 宾川县| 垣曲县| 华安县| 渭南市| 泉州市| 木里| 高青县| 乐平市| 呈贡县| 错那县| 太白县| 贵阳市| 错那县| 灵宝市| 洱源县| 金华市| 无锡市| 中西区| 临武县| 招远市|