基于有限元强度折减法的边坡稳定性分析和治理研究.pdfVIP

周大华 ，等 ：基于有限元强度折减法的边坡稳定性分析及治理研究 ·61· 基于有限元强度折减法的边坡稳定性分析及治理研究 周大华 ，兰 旭 ，徐晓波 ，翟全礼 ，胡五洲 ，褚露霞 ，刘亚红 (1．湖北省十白高速公路建设指挥部，湖北十堰 442000；2．中交第二公路勘察设计研究院有限公司，武汉 430074) 摘 要：以花石沟隧道 出口边坡为依托，利用FLAC3D软件中强度折减法对其稳定性进行计算和 分析，并通过模拟不同治理方法的边坡状态，最终找 出合理适用的治理方法。研究结果表明：采用锚 杆喷浆加固边坡，取得 了较好效果。 关键词 ：FLAC3D；边坡稳定性 系数 ；强度折减 中图分类号：U416．14 文献标志码：A 文章编号：1003—8825(2013)05—0061—04 0 引言 出合理适用的治理措施 ，即采用锚杆喷浆加固边坡， 高速公路对选择线形要求严格，在 山区及丘陵 取得了较好效果，并为类似工程提供相应的参考依 区高速公路的施工建设时，往往通过隧道来跨越大 据和合理的治理方法。 型岩体等障碍物。隧道开挖过程中，由于对地质环 境条件及地质灾害的重视程度不足 ，往往造成 了古 1 工程概况 滑坡的复活或部分复活 ，形成新的滑坡灾害。 1．1 工程地质概况 滑坡灾害是 自然环境 的一部分 ，是仅次于地震 花石沟隧道出口位于十堰市郧县胡家营镇陈庄 灾害和洪水灾害的一种严重 自然灾害。滑坡对人类 村四组东侧斜坡地带 ，出口轴线 270。，隧址区属构 社会发展和经济建设的危害是世界性的，滑坡灾害 造剥蚀丘陵一低山地貌区，地形起伏较大，植被较 给世界各国造成的经济损失估计每年可达数十亿美 发育。隧道轴线经过地段地面高程290～540m。隧 元，防灾减灾费用十分惊人。此外，工程不能及时 道出口地形坡度稍陡，自然坡角约20。～30。。隧道 发挥效益或使用 中断，其间接损失更大。我国70％ 轴线经过地段地面高程 300～558m。隧道进 口斜坡 地域为山区，故滑坡灾害发生密度大、频率高，已 较陡，出口斜坡较缓 ，分布有农 田及零星居 民点。 成为世界上受滑坡危害最严重的国家之一 ，每年因 隧道进出口两端均分布有乡村公路，交通较便利。 滑坡灾害造成的损失数以亿计，给国家和人民生命 地质组成及特征： 财产带来 巨大损失 ，造成严重社会影响。面对滑坡 (1)覆盖层：边坡覆盖层物质成份主要为第 四 灾害，为合理确定并评价滑坡体对工程 的影响，必 系残坡积碎石土及粉质粘土夹碎石 ，灰黄 一黄褐色， 需进行边坡稳定性分析，同时要采用合理经济有效 碎石成份为强风化片岩，稍密，土石 比4：6，碎石 的治理方案，以保证公路项 目的顺利进行 。 粒径一般为2～8cm。粉质粘土呈硬可塑状。覆盖层 本文以湖北省十堰至 白河公路花石沟隧道出 口 平均厚度8．00m。 边坡为例，通过采用有限差分软件 FLAC3D，基于 (2)基岩：边坡下伏基岩的成份为片岩 ，灰黄、 强度折减理论对花石沟隧道 出口边坡安全系数进行 青灰色，鳞片状变晶结构，片状构造 ，主要矿物组 计算 ，从而作为边坡稳定性判断的参考依据，通过 成为云母、石英 、钠长石。 模拟采取不同治理方法后 的边坡稳定状态 ，最终找 1．2 隧道出口边坡概况 根据隧道详勘资料，花石沟隧道位于十白高速 收稿 日期 i2012一l1—19 基