基坑高陡岩质边坡稳定性分析.pdf
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1、第1 4卷第1 4期2023年7 月黑龙江科学HEILONGJIANG SCIENCEVol.14Jul.2023基坑高陡岩质边坡稳定性分析艾昕,谢俊杰?(1.甘肃交建项目管理有限公司,兰州7 3 0 0 0 0;2.福建省闽武长城岩土工程有限公司,福州3 5 0 0 0 0)摘要:将赤平极射投影法、有限元强度折减法及极限平衡法相结合,对长沙某矿坑高陡岩质边坡进行分析,采用赤平极射投影法对边坡进行初步分析,利用有限元软件Phase?对矿坑开挖后的应力变化、破坏模式进行数值模拟,确定边坡支护范围并采取支护措施,结合极限平衡软件Slide计算边坡支护效果。研究表明,开挖后在边坡中上部为应力松弛区,
2、坡脚为应力集中区。该高陡岩质边坡的变形趋势为双平面滑动破坏,采用浅表层刷坡、预应力锚杆十字板深部支护的治理方案,可有效提高边坡的稳定性。关键词:岩质边坡;数值模拟;破坏模式;锚杆支护;稳定性中图分类号:TD12Stability Analysis of a High and Steep Rock Slope in a Foundation Pit(1.Gansu Traffic Construction Project Management Co.,Ltd.,Lanzhou 730000,China;2.Fujian Minwu Great Wall Geotechnical Engineer
3、ing Co.,Ltd.,Fuzhou 350000,China)Abstract:The study analyzes the high and steep rock slope of a mine in Changsha by combining the horizontal polarprojection method,the finite element strength reduction method and the limit equilibrium method;does preliminaryanalysis of the slope by the horizontal po
4、lar projection method;uses the finite element software Phase to numericalysimulate the stress change and failure mode of the mine after excavation;determines the supporting range of the slopeand takes supporting measures;and calculates the support effect of the slope through combining with the limit
5、 balancesoftware Slide.The research shows that the stress relaxation zone is in the middle and upper part of the slope afterexcavation,and the stress concentration zone is at the foot of the slope.The deformation trend of the high and steep rockslope is double-plane sliding failure.The treatment sch
6、eme of shallow surface slope brushing and deep support ofprestressed anchor cross slab can effectively improve the stability of the slope.Key words:Rock formation slopes;Numerical modelling;Failure mode;Rock bolting;Stability0引言随着人们对矿产资源的不断开发及利用,矿区产生了诸多高陡岩质边坡。岩质边坡由各类岩体及结构面网络组成,坡体岩性、岩体结构、地下水等因素都会影响其稳
7、定性状态。岩质边坡灾害具有隐蔽性、突发性、破坏性强及防治难度大等特点。近年来,岩质边坡稳定性评价与安全治理已成为工程领域的研究重点。目前,对于岩质边坡稳定性的研究主要分为定量与定性分析法2】。定性分析法(如工程地质类比法)是根据相关的地勘资料、现场调查及工程经验对岩质边坡进行分析,但存在精度不高问题。定量分析法主要通过极限平衡原理计算,但该方法难以合理判定岩体随开挖时间变化出现的薄弱部位、滑动面位置、滑动面剪切强度等问题3-5 以长沙某高陡岩质边坡为研究对象,将赤平投影收稿日期:2 0 2 3-0 5-3 0作者简介:艾昕(1 98 8),男,硕士,中级。文献标志码:A文章编号:1 6 7 4
8、-8 6 46(2 0 2 3)1 4-0 0 1 9-0 3Ai Xin,Xie Junjie?析治理提供技术参考。1岩体结构特征该场地为石灰岩采场遗留矿坑形成的高陡岩质边坡,拟治理BC区段,边坡宽度约2 5 m,高度3 5 3 9m,坡角5 5 7 6。现场调查坡体存在较多节理裂隙,层理面十分明显。边坡现状如图1 所示。图1 边坡现状Fig.1Slope status法、数值计算软件Phase及Slide相结合,判断边坡的稳定性,分析边坡破坏模式,计算边坡支护结果,得出高陡岩质边坡稳定性分析思路及治理方法,为类似分19根据现场实地调查,将BC段高陡边坡坡面产状汇总如表1 所示。表1 BC段
9、矿坑自然边坡结构面视倾角Tab.1 Apparent inclination of structural plane of naturalslope of mine in BC section编号结构面名称P坡面L层面L1裂隙1L2裂隙2由表1 结构面产状信息判断可知,该段边坡岩层层面顺倾,边坡可能产生沿岩层层面的平面滑动。结合勘察信息、室内试验及经验参数,边坡岩土物理力学性质参数如表2 所示。表2 岩土物理力学参数Tab.2Rock and soil physical and mechanical parameters岩土弹性模量重度黏聚力内摩擦角抗拉强度名称MPa人工填土15黏土25.5微
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