基于监测数据的铁路高边坡力学参数反演及长期稳定性预测

发布时间：2025-05-08 01:30

　　 随着西部山区铁路的建设,越来越多的铁路高边坡治理难题随之出现。以某铁路高边坡工程为依托,结合现场工程实地监测数据,采用不同参数组合与数值模拟计算模型相结合的研究方法,进行铁路高边坡岩土体力学参数反演分析及后期铁路高边坡稳定性预测。以现场实际布设测斜管所测高边坡地表及深部多点水平位移值为评价指标,对岩土体参数进行组合计算;绘制不同参数组合及实际监测所得水平位移随深度变化曲线,定义曲线拟合度并得出与位移监测曲线最拟合参数组,以此来确定最优参数取值。通过优选所得参数对铁路高边坡-双排抗滑桩-隧道体系进行不利工况正演计算,针对后期可能发生破坏变形区域进行分析,并对铁路高边坡进行长期稳定性预测。研究结果表明:边坡土体最大位移位于前排抗滑桩桩后、右线隧道衬砌上方区域,位移以水平向为主,最大位移值为528.367mm;边坡下滑力主要由前排抗滑桩承担,两排抗滑桩桩身均未出现应力激增与突变,说明铁路高边坡在后期可能出现不利工况下没有沿滑面整体滑动趋势,铁路高边坡体系整体稳定性良好。

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【部分图文】：

图1 岩堆边坡地貌

该铁路高边坡属高中山峡谷地貌，沟谷纵横，地形起伏较大。植被以灌木为主，植被茂密。高边坡的主轴方向N36°E，物质主要以碎石土为主，局部夹块石土，局部充填粉质黏土，厚度约5～35m，下伏基岩为灰岩。地表水为山涧溪沟水，地下水以孔隙潜水和基岩裂隙水为主。地震动峰值加速度为0.30g....

图2 边坡平面图

图1岩堆边坡地貌1.1.2计算模型

图3 高边坡断面ANSYS计算模型

根据实际地层最不利位置断面图及现场钻孔信息，建立ANSYS二维计算模型如图3所示，铁路高边坡高度228m，土体从上至下依次为粉质黏土、碎石土、白云质灰岩；高边坡土层分布较为简单，碎石土层的稳定性直接影响高边坡稳定性及铁路安全。边坡有限元模型网格尺寸划分分为基岩部分与表层土2部分....

图4 边坡初选参数水平方向位移云图

利用前述计算模型对铁路高边坡进行有限元分析计算，得到铁路高边坡水平方向位移云图如图4所示。位移云图显示，边坡水平位移最大值位于前排抗滑桩桩顶及桩前表层土体，边坡前排抗滑桩桩前及后排抗滑桩桩前碎石土土体出现明显下滑现象；右线隧道右上方位置出现最大负位移值，即水平向左位移量最大，考虑....

本文编号：4044111