边坡变形破坏特征分析及分区评价_以桂柳高速公路K420_K450路段为例

边坡变形破坏特征分析及分区评价_以桂柳高速公路K420_K450路段为例 38 Vol, 38 No, 55 第 卷 第 期 山西建筑 2 0 1 2 2 Feb, 2012年 月 104??SHANX ARCHTECTUREII :1009-682(52012)05-0104-02文章编号 边坡变形失稳的分析评价研究 王 禹张 永张 赛 ，，:摘 要以乌拉盖水库两岸矿山为例运用极射赤平投影方法和力学计算法对边坡稳定性进行了定性和定量分析并且 ROCKFALL ，，应用 工具对边坡失稳变形后的运动状态进行了数值模拟绘制出危岩体弹跳高度图和总能量分布图为生 。产矿山的边坡治理恢复提供了依据 :，，，ROCKFALL 关键词失稳变形数值模拟极射赤平投影 :TU413, 62:A中图分类号文献标识码 ，，。边坡是指自然或者人工形成的斜坡边坡岩土体失稳破坏造因此实际情况中边坡存在不稳定性范围才是稳定、， 成的崩塌滑坡和泥石流给人民生命和财产安全带来巨大危害B C ，边坡工程是为满足工程需要而对边坡进行改造内容涉及地质灾 、，，害岩土工程和环境工程等随着我国城市化进程的加快边坡失 h ，稳带来的灾害成为制约工程建设的主要工程地质问题同时边坡 变形失稳问题也是国内外工程地质和岩石力学界的热点和难点 T 。问题 N β a 、， A 本文主要是通过对边坡的收集数据整理和研究分析W 。，结合工程实例来达到对边坡定性和定量分析的目的其中到内 ，蒙乌拉盖管理区乌拉盖水库两岸矿山实践调查获得了一手资 图 1 边坡受力结构示意图 ，，、料并且对这些资料进行了整理分析应用数值计算极射赤平投 2 定性分析、ROCKFALL CAD ，影方法和 制图工具为实现对边坡失稳变形研 ，ROCKFALL 本文分别通过极射赤平投影和 软件结合相关实。究提供了一些基础 ，，际数据给出对边坡的一种定性解释并且充分验证了数值计算 。的正确性与合理性 1 定量分析2, 1 赤平投影分析122? 58?，122? 40?，边坡面产状为 ?软弱结构面产状 ?边 、极射赤平投影法主要是用来表示线和面的方向相互间的角，坡 的稳定性受倾向与坡向一致的一组软弱结构面控制其稳定性 ，( 、) 距关系及其运动轨迹把物体三维空间的几何要素线面反映，T 计 算可沿滑动方向取一剖面由滑动岩体自重所产生的下滑力 。在投影平面上进行研究处理F :和 抗滑力 分别为 极射赤平投影可以通过反映边坡与其中的软弱结构面的关 T = Wgsinα。 ，，，系进而达到验证边坡稳定性的目的经前期调查本文只涉及到 F = Ngtan+ cL = Wgcosgtan+ cgL。φ αφ ，了一组与边坡倾向相同的软弱结构面经过获得前期成果作者的Wgcosgtan+ cgLαφ ，《MATLAB 》，。许可引用在极射赤平投影中的应用与研究通过数K = Wgsinα MATLAB : 2。学软件 编程验证赤平投影图形见图 1 W = gggghgcosgL。 ρα:因为 2 tan4c φ K = +。:所以tanggghgsin2α ρα 0? ; ; c ; L ，其中α 为滑动面倾角φ 为内摩擦角为粘聚力为滑动 ; ; W ; h 面长度ρ 为岩土体密度为滑动体自重为由坡顶至滑动面 270? 90? ，; K 。的高度也称为变形体高度为安全稳定系数 1 ，，AC M，如图 所示坡角为 β在水平面上的投影长度为 在竖 180? H，H = h + N，:直方向上的投影长度为 又 图 2 赤平投影图形 图 3 边坡稳定性结果图 H N tan58? = ，tan40? = 。: 122?40?; : 122? 58?; 软弱结构面产状为?边坡面产状为?M M 边 : ( 3) 。: h = 11, 87 m。 不稳定见图 坡稳定性定性分析结果为得到 ，= 40?，= 36?，c =经实际调查及查阅相关技术参数得到 α φ 2, 2 ROCKFALL 软件分析 3 0, 02 MPa，= 2, 65 g / cm，g = 10，:ρ 代入到上述得到 ROCKFALL ，软件是专门针对危岩体计算分析的一种软件可 K = 1, 12。 ，。以模拟危岩体失稳后落石的运动路径分析运动状态的特征等，K = 1, 1 : 1, 5，K 一般要求边坡工程中稳定系数 大于此 ，、、经过数据资料分析边坡自上而下依次为灰岩角砾岩细砾 :2011-11-01收稿日期 ( 1989- ) ，，，:作者简介王 禹男石家庄经济学院本科生河北 石家庄 050031 050031 ( 1988- ) ，，，张 永男石家庄经济学院本科生河北 石家庄 050031 ( 1987- ) ，，，张 赛男石家庄经济学院本科生河北 石家庄 38 Vol, 38 No, 55 第 卷 第 期 山西建筑 2 0 1 2 2 Feb, 2012年 月 105??SHANX ARCHTECTUREII :1009-682(52012)05-0105-03文章编号 武钢冶金渣升压泵房工程钢渣地基分析与评价 陈波 、，:摘 要对武钢冶金渣升压泵房异地改造工程钢渣地基的地质条件钢渣的力学性能进行了分析与评价并探讨了钢渣 ，。 作为地基可能存在的岩土工程问题及预防措施对此类地基勘察有一定现实意义 :，， 关键词钢渣地基试验稳定性 :TU472:A中图分类号文献标识码 、，1958 ，20 90 于武钢的平炉转炉填实工作开始于 年终于 世纪 年 1 工程概况，，、，代中期钢渣堆积时未经磁选筛分及分级分层处理故钢渣粒 武钢冶金渣公司升压泵房异地改造工程拟建建筑物的情况 ，，1 m，“径大小悬殊级配无规律大者粒径超过 且见钢渣锅 1。见表 mm ”，，，2 底分 布总体看粗颗粒居多大于 颗粒含量一般超过 150 kPa，上述两建筑物的荷载均为 关键问题是其对沉降敏 50% ，，、。属于 角砾土范围呈干中密状态 。，，感且该处原始地形为武汉市青山区龙角湖一角地势低洼地 。，貌单元属长江右岸一级阶地地貌武钢建厂后逐渐将其填平现 2 场地工程地质条件，。原始地貌已不复存在整个场地均被钢渣填实本场地钢渣来源 ，场地位于武钢冶金渣公司厂区内地貌上属于长江南岸?级 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 ，，。，，石和碎土输入相应的切向恢复系数与法向恢复系数绘制出边结合实际的地形采用被动防护措施选择在半坡脚缓的趋势 ，( ，，坡危岩体的总能量分布图与弹跳高度图得到危岩体在此特指 处设置被动拦石网降低滚落危岩的运动能量减少崩塌区危岩 ) ，。边坡危岩体在各个运动阶段的运动特征进而指导制定工程防 体对周围环境的影响 ，。治措施从另一方面充分验证了数值计算的正确性与合理性 3 结语 ，、本文以乌拉盖水库两岸矿山为例应用数值模拟赤平投影 16 ROCKFALL ，? 方法与 软件对边坡稳定性进行了定性与定量分析评 14 ?，，价并且绘制出弹跳高度图和总能量分布图通过分析危岩体运 12 ?? 10 ? ，动过程中的弹跳高度和能量分布特点针对性的制定边坡防治方 8 ? ，案为边坡失稳变形后的工程防护体系的结构提供了新思 ?? 6 ，。 跳跃高度/m 路同时也为生产矿山地质环境的边坡治理与恢复提供了依据能量? ?4 ?:参考文献 ? ? 2 ? ? ? ? ? ?0 700 800 900 600 位置/m ,1,，, ，,M,, 2 , 徐开礼朱志澄构 造 地 质 学实 习 指 导 书第 版北 弹跳高度图 图 4 : ，1989, 京地质出版社 ? 8 000 ,2,，, ,J,, 王海斌李永盛赤平投影的程序化方法与实现岩土工 ?，2008( 10): 84-85,程技术 ?6 000 ? ,3,，，，, J亚 南王 兰 生赵 其 华等崩塌落石运动学的模拟研究 /?4 000 ,J,, ，1996，7( 2) : 25-26, ，地质灾害与环境保护韦启珍雷秀 ?? ? ? ?,4,, ,J,, ，2008，2 000 丽崩塌落石运动参数的数值模拟研究中 国水运 ??? ? ?? 8( 3) : 165-166, ? ? ?0 700 800 900 600 ,5,，, ,M,, : 李智毅杨逸云工程地质学概论武汉中国地质大学 位置/m ，2009: 114-146,出版社 图 5 总能量分布图 ,6,，，，, 骆银辉胡 斌朱 荣 华等崩塌的形成机理与防治方法 4，5，4，5 弹跳高度图和总能量分布图分别见图 图 从图 图 中 ,J,, ，2008，20( 12) : 1-3, 西部探矿工程，可以得出在接近边坡底部弹跳高度急速降低此时能量也是较平 Research on analysis and evaluation of deformation and instability of side slopes WANG Yu ZHANG Yong ZHANG Sa i Abstract: For thee xample of them ine in both sides of theW ulagai reservoir，the side slope stability is analyzed by using the polar stereographic projection and the mechanics calculations qualitatively and quantitatively，and through application of the ROCKFALL tool，the motion state of sde sope deformaton nstabty s smuated numercay，the graphcs of umpng heght and tota energy dstrbuton of dangerous rockrse ailiiiliiilillijiiliiidrawn，andit lays the foundation of them ine side slope restoration, Key words: deformation instability，numerical simulation，polar stereographic projection，ROCKFALL