亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        某高速公路順層巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)機(jī)理分析及加固措施研究

        2021-01-25 05:35:58鐘衛(wèi)平
        公路工程 2020年6期
        關(guān)鍵詞:順層巖質(zhì)坡腳

        鐘衛(wèi)平

        (江西省贛南公路勘察設(shè)計(jì)院, 江西 贛州 341000)

        順層巖質(zhì)邊坡是巖層的傾角(傾向)小于邊坡坡面的傾角(傾向)的巖質(zhì)類邊坡[1-2]。我國多條公路出現(xiàn)過由于順層巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)引起的邊坡垮塌事故[3-4],對行車安全和公路運(yùn)營造成了較大影響[5]。目前常用擋土墻、預(yù)應(yīng)力錨索、錨桿框架梁、錨噴支護(hù)或抗滑樁等措施進(jìn)行邊坡治理和加固[6]。但利用抗滑鍵[7-9]對公路順層巖質(zhì)邊坡進(jìn)行病害治理的工程實(shí)例較少,其施工完成后的邊坡穩(wěn)定性需進(jìn)行跟蹤研究[10-13]。本文結(jié)合某高速公路邊坡垮塌災(zāi)害,利用抗滑鍵進(jìn)行邊坡防護(hù),通過對比分析有限元計(jì)算和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)等對邊坡的失穩(wěn)機(jī)理和加固措施進(jìn)行了研究。

        1 邊坡工程概況

        1.1 工程概況

        位于我國西南某省的高速公路路基寬度為26m,采用雙向四車道設(shè)計(jì)。其中K81+230~K81+510段為路塹開挖段,邊坡開挖坡比為1∶0.5,邊坡高度約為20~50m。此處屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,常年雨水較為充沛,年平均降雨量為1429.1mm。邊坡附近除了西側(cè)水田中有部分積水外,其它地方無表面給水。邊坡坡頂?shù)貏葺^為平坦,自然邊坡坡度介于10°和15°之間,邊坡大多被第四系土層覆蓋,在沖溝或山脊等處可以看到基巖出露,下伏基巖主要為砂巖和泥巖。

        本邊坡于2019年9月12日發(fā)生垮塌,塌方量約為1500m3,最大垮塌體體積超過100m3,垮塌體主要為體塊較大的砂狀巖。經(jīng)過分析其垮塌原因?yàn)檫吰轮虚g部分砂巖由于受到節(jié)理裂隙切割,導(dǎo)致邊坡沿著泥巖面出現(xiàn)了崩塌類的邊坡失穩(wěn)。經(jīng)過垮塌后邊坡中間部分出現(xiàn)了厚度為9m左右的倒懸體。公路路塹邊坡坡面順著裂隙面出現(xiàn)了卸荷裂縫,并且在節(jié)理裂縫和砂巖層的共同切割作用下形成了隔離體,該隔離體有隨時(shí)垮塌的可能性。2019年9月12日5時(shí)左右,邊坡再次發(fā)生垮塌,此次塌方量約為2500m3,最大垮塌體體積超過150 m3,垮塌截面分布有卸荷裂隙,坡面上同樣存在幾處倒懸的危巖體,有進(jìn)一步失穩(wěn)的可能性。

        為確保施工期間人員設(shè)備安全,首先對倒懸的危巖體進(jìn)行了清除爆破工作,在爆破清除過程中發(fā)現(xiàn)一條卸荷裂隙,其深度約為5m。雖然清除了倒懸的危巖體,短時(shí)間內(nèi)不會發(fā)生邊坡的垮塌,但是由于邊坡失穩(wěn)造成的裂隙使得邊坡處于欠穩(wěn)定的狀態(tài),在降雨或其它作用擾動下,裂隙會進(jìn)一步發(fā)展,一旦貫穿則會再次出現(xiàn)崩塌,因此應(yīng)進(jìn)行快速有效地對邊坡進(jìn)行治理。

        1.2 加固措施

        結(jié)合該現(xiàn)場情況,參照同區(qū)域類似工程經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過方案比選,本工程選用的加固措施為在邊坡坡腳處抗滑鍵,即“錨索+斜撐墻+抗滑樁”,具體如圖1所示??够I埋深3m,全長9m,斷面形狀為圓形,半徑為1.0m。該方案可以快速有效地提高砂巖危巖體的安全性,保證邊坡的穩(wěn)定性,但為了邊坡穩(wěn)定和道路通行安全,需要對該邊坡進(jìn)行安全監(jiān)控,及時(shí)了解邊坡狀態(tài)。

        圖1 公路路塹邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)及地質(zhì)地層信息圖Figure 1 Supporting structure and geological formation information map of highway cutting slope

        1.3 邊坡監(jiān)測

        分別對施工過程中和施工完成后進(jìn)行了變形監(jiān)測。其中施工過程中主要是為了實(shí)時(shí)獲取邊坡狀態(tài),如發(fā)生數(shù)據(jù)異常及時(shí)采取施工人員撤離或其它應(yīng)急措施,保證施工人員的安全。在施工完成后進(jìn)行監(jiān)測,主要是為了對加固措施進(jìn)行評價(jià),掌握邊坡實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),防止出現(xiàn)再次垮塌。本工程在邊坡的關(guān)鍵位置設(shè)置了3個(gè)監(jiān)測點(diǎn),如圖2所示。

        圖2 邊坡監(jiān)測點(diǎn)布置圖Figure 2 Layout of slope monitoring points

        2 有限元模型的建立

        為了研究該高速公路邊坡的失穩(wěn)機(jī)理和抗滑鍵加固效果評價(jià),本文基于有限元軟件FLAC 3D[12-14]對施工抗滑鍵進(jìn)行了模擬分析,F(xiàn)LAC 3D憑借其功能豐富、結(jié)算結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)在巖土工程領(lǐng)域內(nèi)被廣泛應(yīng)用[15-16],本文建立的有限元軟件如圖3、圖4所示。

        圖3 邊坡加固前的有限元模型Figure 3 Finite element model before slope reinforcement

        圖4 邊坡加固后的有限元模型Figure 4 Finite element model after slope reinforcement

        根據(jù)地勘報(bào)告等資料,文本采用的支護(hù)結(jié)構(gòu)和邊坡土層的力學(xué)參數(shù)如表1、表2所示。

        表1 支護(hù)結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)表Table 1 Mechanical parameters of supporting structure內(nèi)摩擦角/(°)體力模量/GPa剪切模量/GPa泊松比抗拉強(qiáng)度/MPa粘聚力/MPa剛度/GPa·m-1 彈性模量/GPa錨索24.50———10 000200 10200斜撐墻34.45519.40313.60—1.351.86——抗滑樁10.00——0.3——130 80

        表2 邊坡土層力學(xué)參數(shù)表Table 2 Mechanical parameters of slope soil layer內(nèi)摩擦角/(°)抗拉強(qiáng)度/MPa剪切模量/GPa體積模量/GPa切向剛度MPa·m-1 法向剛度MPa·m-1 粘聚力/MPa泥巖34.450.4026.4673.50——1.77砂巖43.781.3530.00100.00——5.36結(jié)構(gòu)面20.000.2924.50—10100.29

        3 模擬和實(shí)測結(jié)果對比分析

        3.1 加固前邊坡變形規(guī)律

        根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果,并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)可得3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的變形曲線如圖5所示。由圖5可知,3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)變形隨時(shí)間規(guī)律基本相同,均為先快速變大然后達(dá)到某一穩(wěn)定的位移值。監(jiān)測點(diǎn)1、2、3的實(shí)測穩(wěn)定位移值分別為12.6、13.2和28.0mm。結(jié)合現(xiàn)場設(shè)計(jì)情況分析可知,由于監(jiān)測點(diǎn)1處于泥巖地層和坡腳巖砂地層相接觸的位置,其受到泥巖和砂巖的約束,因此其位移值要比位于臨空面監(jiān)測點(diǎn)2的小。同理,監(jiān)測點(diǎn)3的位移值小于監(jiān)測點(diǎn)2。

        對比現(xiàn)場實(shí)測值和有限元仿真結(jié)果可知,其兩者之間的誤差較小且變化規(guī)律相同,這也證明了有限元結(jié)算結(jié)果的可靠性。其不同點(diǎn)在于監(jiān)測點(diǎn)1和2的有限元仿真結(jié)果的位移為先急劇增大后減小而后急劇增大,而實(shí)測曲線沒有中間減小的過程。其原因?yàn)槟鄮r和砂巖所在的結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生剪切位移,當(dāng)該剪切位移持續(xù)發(fā)展并達(dá)到某一值時(shí),由于FLAC 3D中有限元變形網(wǎng)格與結(jié)構(gòu)面變形的進(jìn)程之間發(fā)生了相互抑制的作用[17],從而產(chǎn)生了方向相反的位移,體現(xiàn)在位移曲線上即位移值減小。

        (a) 測點(diǎn)1

        (b) 測點(diǎn)2

        (c) 測點(diǎn)3

        雖然有限元計(jì)算結(jié)果和現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果顯示邊坡位移趨于某一穩(wěn)定值,但并不代表該邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。由于邊坡的變形值較大,存在邊坡失穩(wěn)垮塌的可能性。尤其是順層巖質(zhì)邊坡在下部臨空,或者在降雨或其它作用的干擾下,容易發(fā)生急劇變形和垮塌。因此有必要對該邊坡采取相應(yīng)的加固措施。

        3.2 抗滑鍵邊坡治理措施加固效果評價(jià)

        3.2.1加固前后位移云圖對比分析

        圖6和圖7分別為邊坡加固前后的位移云圖。由圖可知,加固前邊坡整體上存在豎直向下的位移,其中坡腳處的位移值較大,邊坡沿著土層結(jié)構(gòu)面位移變化較為明顯。邊坡加固后,邊坡的整體位移值明顯減小,由于在邊坡坡腳處設(shè)置了抗滑鍵,阻止了邊坡在坡腳處的變形,變形較大為位置主要集中在臨空面。抗滑鍵的設(shè)置有效阻止了結(jié)構(gòu)面的剪切位移,控制了邊坡的滑移變形。

        圖6 加固前位移云圖Figure 6 Displacement cloud before reinforcement

        圖7 加固后位移云圖Figure 7 Displacement cloud after reinforcement

        3.2.2加固前后剪應(yīng)力云圖對比分析

        根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果可得邊坡加固前后的應(yīng)力云圖如圖8和圖9所示。由圖可知,加固前邊坡在結(jié)構(gòu)面附近出現(xiàn)在應(yīng)力集中現(xiàn)象,尤其是邊坡坡腳處。加固后邊坡土體中各處均不存在應(yīng)力集中現(xiàn)象,說明了抗滑鍵起到了良好加固作用。

        圖8 加固前剪應(yīng)力云圖Figure 8 Shear stress cloud before reinforcement

        圖9 加固后剪應(yīng)力云圖Figure 9 Shear stress cloud after reinforcement

        3.2.3邊坡加固后變形規(guī)律

        圖10為加固后3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)和有限元計(jì)算結(jié)果。由圖可知,3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的位移值隨著時(shí)間的變化規(guī)律基本一致,均為先變大而后趨于某一穩(wěn)定值,3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的最大位移值均較小,監(jiān)測點(diǎn)1、2、3的最大位移值實(shí)測值分別為1.05、1.86、2.67mm,可滿足安全要求,表明了抗滑鍵結(jié)構(gòu)起到了較為理想的邊坡加固效果。

        (a) 測點(diǎn)1

        (b) 測點(diǎn)2

        (c) 測點(diǎn)3

        4 結(jié)論

        本文首先詳細(xì)介紹了該邊坡的工程背景和垮塌過程,提出了“錨索+斜撐墻+抗滑樁”邊坡治理方法,并對邊坡加固前和加固后進(jìn)行了位移監(jiān)測?;谟邢拊浖﨔LAC 3D建立了邊坡加固前后的有限元模型,并結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,邊坡加固前測點(diǎn)3的最大位移值已達(dá)到28.0mm,公路邊坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài),邊坡發(fā)生再次垮塌的可能性較大。采用抗滑鍵加固后,邊坡的位移云圖由加固前的沿著結(jié)構(gòu)面變形變?yōu)檠刂R空面變形,未出現(xiàn)邊坡加固前結(jié)構(gòu)面附近的應(yīng)力集中現(xiàn)象。加固后邊坡的最大位移值僅為2.67mm,表明邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài),抗滑鍵取得了預(yù)期效果。

        猜你喜歡
        順層巖質(zhì)坡腳
        軟土路基施工對鄰近管線的影響及保護(hù)措施
        軟弱結(jié)構(gòu)面位置對巖質(zhì)順傾邊坡穩(wěn)定性的影響
        基于三維數(shù)值模擬的含軟弱夾層順層巖質(zhì)邊坡開挖穩(wěn)定性研究
        基于數(shù)值分析法的巖質(zhì)邊坡開挖應(yīng)力狀態(tài)分析
        預(yù)應(yīng)力錨索在公路順層巖質(zhì)邊坡中的應(yīng)用
        紅砂巖順層邊坡監(jiān)測及變形破壞探究
        高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)思路構(gòu)架
        智能城市(2018年7期)2018-07-10 08:30:08
        基于Ansys的巖質(zhì)滑坡滑動過程熱分析
        江西建材(2018年2期)2018-04-14 08:00:54
        順層巖質(zhì)邊坡坡腳開挖穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析
        基于強(qiáng)度折減法對巖質(zhì)邊坡分析
        麻豆果冻传媒在线观看| 日本顶级片一区二区三区| 亚洲中文字幕精品视频| 国产亚洲美女精品久久久2020 | 国产美女白浆| 久久精品国产亚洲av热明星| 亚洲av色福利天堂久久入口| 偷看农村妇女牲交| 丰满女人又爽又紧又丰满| 丰满少妇又紧又爽视频| 国产偷闻女邻居av在线观看| 国语自产精品视频在线看| 丰满岳妇乱一区二区三区| 无码成人片一区二区三区| 国内精品嫩模av私拍在线观看| 国产精品久久免费中文字幕| 凹凸在线无码免费视频| 婷婷丁香91| 97自拍视频国产在线观看| 国产自拍av在线观看视频 | 99精品久久精品一区| 亚洲人成无码区在线观看| 久久精品国产一区二区电影| 国产午夜av一区二区三区| 国产精品国产三级野外国产| 国产精品99久久久久久猫咪 | 黄色潮片三级三级三级免费| 国模冰莲自慰肥美胞极品人体图| 欧美疯狂做受xxxxx高潮| 精品系列无码一区二区三区| 亚洲av老熟女一区二区三区| 亚洲综合在线一区二区三区| 四虎成人免费| 亚洲大片一区二区三区四区| 久久久久亚洲av无码a片| 国产熟妇高潮呻吟喷水| 最新日韩av在线不卡| 亚洲综合在不卡在线国产另类| 国产在线精品一区二区三区直播| 在线观看欧美精品| 国产伦精品一区二区三区在线|