巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析及加固設(shè)計(jì)研究.pdf

1、人類在從事生產(chǎn)和建設(shè)的過(guò)程中，尤其是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，特別是西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，水電建設(shè)、道路修建等工程活動(dòng)，往往形成眾多的巖質(zhì)邊坡。這類邊坡工程有個(gè)共同的特點(diǎn)：所建邊坡工程一般進(jìn)行了人工開挖，邊坡既高又陡，地質(zhì)條件復(fù)雜，環(huán)境因素惡劣，不僅有強(qiáng)烈的卸荷作用，還有多因素聯(lián)合作用。工程建設(shè)中不斷發(fā)生的巖質(zhì)邊坡失事事件，導(dǎo)致了人們生命和財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失，由此引起工期延誤而帶來(lái)的間接損失更是不可估量的。因此，巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定問(wèn)題事關(guān)工程

2、建設(shè)和運(yùn)行期間的安全和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，對(duì)其進(jìn)行研究具有重要的工程實(shí)踐意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
　　 以往對(duì)巖質(zhì)邊坡工程的研究，一般是建立在傳統(tǒng)的巖石力學(xué)理論與方法的基礎(chǔ)上，即應(yīng)用傳統(tǒng)的巖石力學(xué)的概念、理論和方法去研究巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定和變形問(wèn)題。天然的巖體經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代作用后，一般處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。開挖后的巖質(zhì)邊坡工程，由于巖體的開挖、地應(yīng)力的釋放，這種平衡狀態(tài)遭到破壞，釋放的地應(yīng)力對(duì)邊坡巖體來(lái)說(shuō)，將導(dǎo)致余留巖體的二次應(yīng)力重分布，屈服條件的

3、選取以及巖體分析的方法等，應(yīng)與傳統(tǒng)的分析方法有所不同。如果附加地震等荷載將使穩(wěn)定分析更加復(fù)雜。
　　 有限元法能反映巖體內(nèi)部真實(shí)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，能分析巖體從變形到破壞的發(fā)展過(guò)程，并可考慮累積性破壞對(duì)邊坡巖體穩(wěn)定性的影響和巖體彈塑性等因素給分析結(jié)果帶來(lái)的影響，在很大程度上能彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的不足。
　　 本文利用有限元程序ABAQUS，結(jié)合強(qiáng)度折減法的思想，對(duì)某水電工程的巖質(zhì)高陡邊坡開挖過(guò)程及地震作用進(jìn)行了數(shù)值模擬及穩(wěn)定分析，

4、得到：
　　 (1)開挖將引起與坡面相交斷層的錯(cuò)動(dòng)，從而影響邊坡的穩(wěn)定；
　　 (2)基于強(qiáng)度折減法，提出了以加權(quán)等效塑性應(yīng)變QPEEQ及其變化作為巖質(zhì)高陡邊坡判定穩(wěn)定的依據(jù)，并給出了穩(wěn)定安全系數(shù)Kcr；
　　 (3)通過(guò)錨索和注漿加固效果的比較，發(fā)現(xiàn)錨索等淺層錨固措施對(duì)控制邊坡整體位移作用很小，并推薦了優(yōu)化的加固方案；
　　 (4)在地震荷載作用下，將產(chǎn)生較大的坡頂及坡腳塑性位移，并隨邊坡高程呈近似線性