某岩质高边坡稳定性分析及预应力锚索加固设计.pdf

《某岩质高边坡稳定性分析及预应力锚索加固设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第47卷第21期人民长江Vo1．47。No．212016年11月YangtzeRiverNOV．，2016文章编号：1001—4179(2016)21—0077—04某岩质高边坡稳定性分析及预应力锚索加固设计刘瑞懿，肖碧，李洪斌，高大水(长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北武汉430010)摘要：某岩质公路边坡最大坡高63m，针对该公路边坡开挖形成的裂缝问题，结合地质条件分析了边坡裂缝产生的原因。采用极限平衡法对边坡整体稳定和块体稳定进行了分析计算，并用二维有限元软件Phase2对边坡开挖过程进行了仿真分析，

2、对边坡应力和变形规律进行了研究。在此基础上，确定了边坡加固方案和预应力锚索结构形式、参数及灌浆工艺。边坡裂缝经加固处理后，边坡各测点的变形值基本稳定，表明边坡加固设计方案合理，保证了边坡稳定。其经验可为相关边坡工程加固提供借鉴。关键词：稳定分析；预应力锚索；加固设计；工程地质；岩质边坡中图法分类号：P642文献标志码：ADOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2016．21．017岩土工程中边坡采用锚固技术已十分普遍，根据多为斜向剪裂隙，岩层走向与自然坡向交角较大，形成工程的不同特点，加固形

3、式多种多样。预应力锚索斜向坡，视倾角倾向坡外，自然边坡稳定性较好。因其具有结构简单、施工安全、对边坡挠动小及效果显在坝肩公路边坡146m高程处，对自然斜坡进行著等优点，近年来得到了迅速发展和广泛应用，已成为切削开挖，使公路内侧形成人工开挖边坡。坡比分别大型边坡加固或整治工程的主要形式。文献[2—5]为1：0．35，1：0．4及1：0．5，并在高程161，176，191m在岩质高边坡稳定分析方面作了一些研究；文献[6—设2m宽马道，最高坡口线在207m高程处。F3断层8]在预应力锚索加固边坡应用方面进行了研究。本

4、斜穿开挖边坡，且在开挖坡面上出露宽度达10m。设文以某水利工程坝肩公路人工路堑岩质高边坡锚固设计对开挖坡面实施了长锚杆和挂网锚喷支护。见图计为例，介绍预应力锚索加固高边坡裂缝的设计过程。1。1工程概况该坝肩公路自然斜坡位于走向SW205。山脊的东侧，山脊高程300～340m，自然坡度由上游向下游逐渐变缓，岩性组合从上游云台观组石英细砂岩夹粉砂岩向下游过渡为小溪组粉砂岩夹细砂岩。石英砂岩坚硬，抗风化能力强，形成的自然斜坡坡度相对较陡，而粉砂岩、泥质粉砂岩性状相对较软，抗风化能力较差，表层易风化剥落，其自然斜坡坡度

5、相对较缓。云台观组石英砂岩中含有软弱夹层，对边坡稳定不利。尤其一，是性状较差的Ⅲ类泥化夹层，易成为边坡失稳块体的，控制性界面之一。斜坡所处的区域主构造线方向呈近图1公路边坡剖面东西向，为倾向上游的单斜岩层，构造相对简单，裂隙受暴雨影响，边坡产生了变形。边坡高程176m收稿日期：2016—03—28基金项目：国家大坝安全工程技术研究中心研究项目“预应力锚索耐久性研究”(CX2014Z02)作者简介：刘瑞懿，女，高级工程师，主要从事水工设计工作。E—mail：791073151@qq．corn78人民长江马道内侧出

6、现贯穿整个马道的变形裂缝(裂缝走向近75。；另一组走向NW300。～315。，倾向SW，倾角以45。平行于公路，范围在K1+110～K1+160段)，裂缝张左右为主。裂面一般平直稍粗，多呈闭合状，裂面铁锰开宽度8～15mm；高程191m马道也出现一条贯穿整质浸染。裂隙间距一般0．1～0．5m，局部密集。在个马道的变形裂缝(裂缝走向近平行于公路，范围在D石英砂岩中，裂隙较长大，延伸长度一般3—5m；据K1+8O～K1+100段)，裂缝张开宽度2～7mm；高程PD24及PD26平硐资料揭示，卸荷带内裂隙张开3～51

7、46～161m斜坡面沿岩层面出现一条宽度约2mm裂mm，最宽2em左右，沿裂面普遍有风化蚀变，充填泥缝(范围在K1+125～K1+140段)；高程161—176m质或附泥膜。斜坡面沿岩层面出现一条宽约2mm裂缝(范围在Kl地下水主要靠大气降雨补给，边坡一带地下水主+150～K1+161段)。边坡裂缝分布见图2。要为松散介质孔隙水、基岩裂隙水。孑L隙水主要富存于边坡下游侧的第四系覆盖层中，裂隙水主要富存于D的石英砂岩的裂隙中。据钻孔揭露，地下水位埋深一般在20m左右，局部45m。4边坡稳定分析4．1设计标准边坡为

8、岩质边坡，属永久建筑物，一旦失稳，对公路的交通和坝后电站厂房都将产生极大的危害。鉴于其重要性并参考国内外工程经验和《岩土工程勘察规范》GB50021—2001，确定坝肩公路边坡稳定安全系图2公路Kl+070一Kl+200边坡裂缝分布平面数设计标准为安全系数不小于1．5。2边坡裂缝原因分析4．2极限平衡分析4．2．1整体稳定边坡裂缝产生的原因主要为：一是边坡马道岩体较为破碎，支护不及时和