程海断裂带中强风化岩不稳定边坡研究

发布时间：2020-08-20 17:29

【摘要】：在地质不良地区修建高等级公路难免会遇到高填深挖,人工边坡的开挖在一定程度上扰动和破坏了原来处于自然平衡状态的稳定或较为稳定的岩土体,高填方路段则使处于蠕变状态或较稳定状态的岩土体边坡更加稳定。本论文选用正在修建的大永高速公路(丽江段)为研究对象,该工程部分路段位于程海断裂带上,其中K111+204(大篾居段)通过大规模不良地质体前缘,地质条件复杂,自然条件下坡体已处于蠕变状态,一旦发生滑坡对坡脚前缘的桥梁危害极大。在边坡地质调查的基础上,对施工期边坡稳定性的主要影响因素进行了分析,利用极限平衡法等传统方法计算边坡的稳定系数。通过室内岩石物理力学试验获取边坡稳定性分析所需要的参数,采用大型数值模拟软件ABAQUS建立数值计算模型,强度折减有限元法分析边坡稳定安全系数、位移场、潜在滑动面、坡脚应力,对边坡的施工过程进行模拟,得到不稳定边坡的安全系数和潜在滑移面。在对大篾居古滑坡进行详细地质调查的基础上,利用钻孔测斜仪和GNSS对该边坡进行深部位移监测和地表位移监测,从而确定该滑坡不同部位的滑动面位置,及时准确地监测边坡变形情况。通过极限平衡法与数值模拟的比较可知,二者计算所得的安全系数相差不大,滑动面位置也较为接近。采用数值模拟与测斜仪得到的监测数据进行对比分析,发现ABAQUS计算得到的滑动面的位置与现场监测数据显示的滑动面的位置也较为接近,表明数值分析可以较好的模拟边坡施工时的位移变化趋势,并在此基础上分析了地下水水位对边坡稳定性的影响。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U416.14
【图文】：

示意图,地理位置,示意图,程海

2.1.1 自然地理条件（1）断裂构造发育，且活动性强烈在本地区修建高速公路会遇到各种复杂地质条件，由于该路段位于青藏高原东南边缘的横断山脉与云贵高原西北边缘的结合部位，地处横断山南部的盆岭与纵谷地区，受欧亚板块与印度板块相对运动的影响，形成了以程海断裂、鹤庆-小金河断裂、金沙江断裂、红河断裂、箐河-金河断裂等复杂的构造格局，其中对本项目影响最大的断裂带为程海断裂。程海断裂带北部起点位于挖家坪，向南经金官、永胜、程海宾川，到弥渡盆地终止，全长约160千米；断裂形成于前震旦纪晋宁运动，后来的加里东、海西、印支、燕山和喜山都有活动，金官－程海盆地东西两侧断裂表现为高大的断层崖和断阶平台。全新世以来，垂直位移速率达2～6mm/a。程海东缘全新世以来有过四次古地震事件，均为大于、等于7.5 级的大地震。大永高速公路（丽江段）位于程海断裂影响区内，公路沿线地质环境脆弱，岩体破碎，节理裂隙发育，泥石流发育。

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安徽理工大学硕士学位论文起伏较大，其中有些地段为高山峡谷、内有冲洪积扇，底部断裂为地堑。上升区多发育沟谷等构造侵蚀地貌；受外力侵蚀、溶蚀作用形成第三纪剥蚀地貌；河流侵蚀和冲洪积形成面积巨大的山麓斜坡堆积地貌。

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b. 边坡局部失稳b. Local instability of slope图 3 目前施工过程中出现的规模较大的不稳定斜坡路段Figure3 Large unstable slope sections in the current construction process2.1.2 地层结构特征本文选用拟修建大永高速公路丽江段为研究对象，该段地处强震区、平行临近断裂带、不良地质现象发育、岩体破碎、降雨丰富且集中的气候环境。沿线地形岩性受断裂带控制明显，断裂带两侧岩体高差大，岩体完整性差，发现有一系列断裂活动构造遗迹，滑坡、泥石流、崩塌、危岩体等。其中大篾居段通过大规模不良地质体前缘，自然条件下坡体已处于蠕变状态。不稳定斜坡岩性以玄武岩、砂岩、泥岩等为主，多呈强风化、中风化状态；且受程海断裂带的影响，不稳定斜坡节理裂隙发育，自稳能力较差。在不利条件如强降雨、地震、施工扰动及爆破等组合下易形成崩塌、滑坡等工程灾害。

【参考文献】