山区高速公路危岩高陡边坡破坏机理及稳定性研究
山区高速公路危岩高陡边坡破坏机理及稳定性研究 摘要：通过采用极限平衡法和FLAC 3D数值模拟法对山区典型危岩体边坡进行了稳定性分析，结果认为大多数危岩体均有必要采取相应的防治措施。关键词： 危岩体；失稳机理；稳定性分析；FLAC 3D；防治对策 1 概述 危岩体是指位于陡峭山坡上、被裂缝分开从而脱离母岩的块石，一般存在于陡峭的山坡上，稳定性较差。危岩体在外界条件的扰动及人类活动的干扰下，当诱发因子积累到一定量之后，就会发生地质灾害，对高速公路等工程建设都有较大危害。鉴于此，本文通过对云南某高速公路的危岩体高边坡进行数值模拟，对其稳定性进行分析评价，进而提出危岩体研究对策。2 危岩体边坡稳定性分析计算方法file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpgfile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg
图1危岩体稳定性计算示意图
危岩体一旦相对稳定状态发生重心偏移，将以A点为转点发生转动失稳，其稳定性系数K可按下式计算：file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif （式1） 式中：G——上部危岩体的重量（kN)； m——传点A至重力延长线的垂直距离(m)； P——危岩体承受的水平地震力(kN)； h——转点A至水平地震力延长线的垂直距离(m)。3 计算模型的建立及参数的选取本文研究的危岩体边坡位于云南某高速公路工程中，数值分析模型宽度为193m，左侧高度为50.85m，右侧高度为177.65m。数值分析所需要的岩土力学参数根据地质勘察资料和室内外试验成果，采用RMR法和Hoek-Brown建议的取值方法综合分析，并结合同类岩土体的其他工程取值进行比较，得出取值规律。计算模型如图2所示，数值模拟所采用的主要岩土力学参数取值如表1所示。file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.jpg图2 危岩体计算模型表1 边坡主要岩土体物理力学参数表
类型天然重度（KN/m3）粘聚力C（KPa）内摩擦角Φ（0）变形模量E（GPa）泊松比
母岩25.013726.80.0020.25
危岩体23.58816.860.0040.20
4 计算结果分析file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpgfile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.jpg 图3水平位移等值线图 图4 竖直位移等值线图
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