泥岩路堑边坡破坏机理和防治措施研究

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1、长安大学硕士学位论文潘军利指导教师姓名墨垒盘鲎王蛏选塾握申请学位级别塑圭专业名称崖圭三猩论文提交日期2鲤51Q51立!论文答辩日期2005．6．14答辩委员会主任堑堂盎整撞二00五年六月摘要本文以岩体结构面控制论为依据，根据坡体中优势结构面和开挖坡面的相互关系，对泥岩路堑边坡进行了分类。在此基础上，对泥岩路堑边坡的破坏机理进行了分析，认为泥岩路堑边坡主要有顺层剪切、顺层溃曲、反倾弯曲一拉裂、水平压致剪切和切向楔体滑移等几种破坏机理和相应模式。针对不同的破坏机理，建立了相应的力学模型，进行了稳定性计算，得出了不同破坏模式的边坡稳定系数计算式。最后，通过分析预应力锚索防治岩

2、质边坡的机理，对预锚设计计算进行了优化。将以上所得结果用于分析实体工程，得到了证实。关键词：结构面破坏机理泥岩路堑边坡预应力锚索防治措施AbstractAccordingtoStructural-facesCybernetics，thispaperfirstlyanalyzedthedeformationandfailuremechanismoftheshalecuttingslope；Atthesametime，OHbasisoftherelationshipamongthepreponderantstructuralfacesandairfacesinshalecu

3、ttingslope，dividedshalecuttingslopeintomanytypesandputforwardfivedeformationandfailurepatterns，theyaresame·inclinedslope’scut-slidingfailureandOutburstfailure，counter-inclinedandsub-verticalstratifiedslope’sbendingandfracIuringfailure，adinicslope’spress-causedslidingfailureandslantingstr

4、ucturalfacesslope’swedged·shapeslidingfailure．Secondly,sometheoreticalformulaeaboutstabilityevaluationaledevelopedonfoundationofthesekindsofdeformationmechanismandcorrespondingfailurepatterns．Thirdly，throughanalysedthemechanismoftheprestressedcableinpreventshaleslopefailure，designofprest

5、ressedcableisoptimized．Finally，theresultsobtainedisefficaciouslyvalidatedindiscussingarealexample．Keywords：structuralfacefailuremechanismshalecuttingslopeprestressedcabletreatmentmeans第一章绪论1．1课题的提出及研究意义1．1．1课题的提出边坡岩体是在漫长的历史过程中形成的复杂的她质体，是由岩块和结构面两部分共同构成。结构面如岩层层面、节理、断层、剪切带、软弱夹层等，是岩体内不连续面的总称

6、。岩块是岩体被结构面切割后形成的不同大小的岩石块体。岩体中分布的不同物理性质(充填物，胶结状态等)、几何形态(如产状、规模等)、力学强度(摩擦系数、粘聚力、刚度等)及空间组合的结构面，控制着岩体的变形和强度。不同于连续介质，具有通用的力学法则，岩体高度的不连续性客观的要求分析其破坏机理和稳定性时，要从结构面出发，这是解决问题的一把钥匙。只有抓住了结构面，才能准确分析岩体的破坏机理和模式，从而建立相应的力学模型，判断稳定性，在此基础上，提出有效的防治措施。路堑边坡的开挖面、自然边坡面，和岩体内的优势结构面的不同力学性质和空间组合，决定了边坡不同的破坏机理和破坏模式，比如，

7、当岩体中优势结构面倾向和开挖坡面倾向一致时，当其倾角小于坡面倾角时，边坡破坏往往是顺层滑移，属典型的剪切破坏。而当优势结构面倾角大于坡角时，破坏大多是上部滑移，坡脚鼓胀破坏，属剪切一溃曲破坏，当岩体中优势结构面倾向和边坡相反且倾角较大时，却表现为弯曲一拉裂破坏。可以看出，由于岩体是非连续体，难以找到象连续介质一样统一的破坏机理和破坏模式，需要具体问题具体分析。泥岩作为软岩，和其他岩体比较，一般具有强度低，抗风化能力差，塑性变形大的特点，由此决定了泥岩边坡在自然情况下，一般形成的边坡较低，坡度较小，且易受降雨，气温等外界风化因素的影响，稳定