用户名: 密码: 验证码:
层状岩质边坡稳定性评价理论与支护设计方法研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
如何正确评价层状岩质的边坡稳定性、以及如何采取合理的支护方法,已成为山区工程建设中迫切需要解决的问题。本文在前人研究的基础上,划分了层状岩质边坡的类型,分析了其变形机理,建立了相应的判别依据,讨论了层状岩质边坡的稳定性评价理论及支护方法,最后通过实际工程进行了验证。论文取得如下成果:
     (1)以边坡结构参数(边坡走向与岩层走向之间的夹角、边坡倾角、岩层倾角及其倾向之间的关系)为依据,将层状岩质边坡划分为水平坡、顺向坡、切向坡、垂向坡和反倾坡5种类型。
     (2)分析了层状岩质边坡的变形机理,将其归纳为滑移—压致拉裂、滑移—拉裂、滑移—弯曲、弯曲—拉裂、滑移—拉裂—剪切、蠕滑—拉裂和碎裂—滑移7种失稳机理,并建议了7种失稳机理的稳定性判别依据。
     (3)根据层状岩质边坡的变形破坏机理,将层状岩质边坡划分为平面滑动、弧面滑动、楔体(块体)滑动、倾倒破坏和溃屈破坏5种破坏模式,并用数值模拟软件对其进行了验证,说明了破坏模式划分方案的合理可行性。
     (4)以极限平衡理论和块体理论探讨了层状岩质边坡的稳定性评价理论。针对层状岩质边坡划分的5种破坏模式,建议了稳定性计算方法及稳定性系数的计算公式。
     (5)根据层状岩质边坡的特点,建议了5种常用的边坡支护方法及4种常用的边坡防护方法,并论述了其设计方法及适用条件。
     (6)对某层状岩质边坡进行了稳定性评价分析,并采用建议的支护及防护方法进行了边坡处理,与实际相符合。
     本论文根据层状岩体的特点,较系统地研究了层状岩质边坡的变形失稳机理、破坏模式划分方案、稳定性评价理论、支护及防护设计方法,对解决山区工程建设中遇到的层状岩质边坡问题具有一定的参考价值。
It is a instancy problem that how to estimate the stability of layered rock slope rightly and adopt reasonable protection methods in engineering constructions with mountain. The paper carves up the types of layered rock slope, analyses its distortion mechanism, establishs corresponding criterion, discusses the stable appraisal theory and supporting design methods of the layered rock slope, go along validate through some engineering. The paper gain some harvest as follows:
     (1) Based on side slope structural parameter(angle between side slope trend and rock bed trend, side slope inclination angle, the rock bedded inclination angle and tendency relations), layered rock slope is carved into five types, including arrange slope, shear slope, droop slope, reverse slope.
     (2) Based on distortion mechanism, layered rock slope is carved up seven loseing steady mechanism including slippage-rip inhbitted, slippage-rip, slippage-bend, bend-rip, slippage-rip-cut, wriggle-rip, chip-slippage, and make suggestions seven criterion to seven lose steady mechanism.
     (3) Based on the distortion mechanism, layered rock slope is carved up five destroy pattern,including plane slippage, arc slippage,wedage slippage, dumpage slippage, bend destroy, and go along with simulate and turn out that it is feasibility.
     (4) Using limit-balance thoery and block thoery, discuss stability evaluation means and suggest five stablity calculate means, stablity expressions to five five destroy pattern.
     (5) Based on the characteristics, suggest five protection methods and four defend methods frequently, and discuss design method,apply condition each kind of way.
     (6) Go along stability evaluation and deal with the slope within adopt propositionaly timbering, defend method to some layered rock slope answer for the fact. It indicates that it is right and viable.
     The paper bases the bedded rocks' feature to the bedded rocks nature side slope from the distortion mechanism to destroy pattern, stable evaluation, supporting method, defend method design, go along study completely and by the numbers. The accomplish of the paper has some referential value to the layered rock slope problem which in mountains engineering construction.
引文
[1]李建林,王乐华,刘杰等.岩石边坡工程[M].北京:中国水利水电出版社,2006.
    [2]崔政权,李宁.边坡工程-理论与实践最新发展[M].北京:中国水利电力出版社,1999.
    [3]白云峰.顺层岩质边坡稳定性及工程设计研究[D].成都:西南交通大学博士学位论文,2005.
    [4]湖南省水力水电勘测设计院.边坡工程地质[M].北京:水利电力出版社,1982.
    [5]陈志坚.层状岩质边坡工程安全监控建模理论及关键技术研究[D].南京:河海大学博士学位论文,2001.
    [6]邹丽春,王国进,汤献良等.复杂高边坡整治理论与工程实践[M].中国水利水电出版社,2006.
    [7]孙广忠.岩体结构力学[M].北京:科学出版社,1988.
    [8]鲜学福,谭学术.层状岩体破坏机理[M].重庆:重庆大学出版社,1989.
    [9]华安增,张子新.层状非连续岩体稳定学[M].徐州:中国矿业大学出版社,1997.
    [10]何光春,王多垠.边坡工程处治技术[M].北京:人民交通出版社,2003.
    [11]宋建波.用Hoek-Brown准则估算层状岩体强度的方法[J].矿业研究与开发,2001.
    [12]陈沅江,潘长良,曹平等.层状岩质边坡蠕变破坏及其影响因素分析[J].勘察科学技术,2001,(06):43-48.
    [13]彭仕雄,邓良胜,蒙玉霖等.紫坪铺工程复杂结构层状岩质高边坡变形破坏模式研究[J].水利水电技术,200Z(11):27-29.
    [14]叶万军,基于可靠度理论的黄土高边坡优化设计[D].西安:长安大学硕士论文,2003.
    [15]刘立平,姜德义,郑硕才等.边坡稳定性分析方法的最新进展[J].重庆大学学报(自然科学版),2000,23(2):115-118.
    [16]黄昌乾,丁恩保.边坡工程常用稳定性分析方法[J].水电站设计,1999,15(1):53-58.
    [17]刘沐宁,朱瑞赓.基于模糊相似优先的边坡稳定性评价范例推理方法[J].岩石力学与工程学报,2002,21(8):1188-1193.
    [18]高德彬,王艳霞,王丽等.地球探测科学与技术新进展[M].北京:中国科学技术出版社,2002.
    [19]杨学堂,王飞.边坡稳定性评价方法及发展趋势[J].岩土工程技术,2004,(02):103-106.
    [20]Venanzio R.Greco,Efficient monte carlo technique for locating critical slip surface,journal of geotecffnical engineering,July 1996.
    [21]Abdallah I.Husein Malkawi,Waleed F.Hassan,and Sarada k.Sarma,Global search method for locating general slip surface using monte carlo techniques,journal of geotechnical and geoenvironmental engineering,august 2001.
    [22]赵明阶,何光春,王多垠.边坡工程处治技术[M].北京:人民交通出版社,2003.
    [23]徐继先,许兵,王思敬.岩体结构随机模型模拟方法[J].地质科学,1988,(3):272-282.
    [24]汪小刚,陈祖煜.岩体结构面调查统计和计算机模拟分析[M].北京:中国水利水电科学院研究院,1992.
    [25]刘锦华,吕祖衍.块体理论在工程岩体稳定性分析中的应用[M].北京:水利水电出版社,1988.
    [26]李桂荣,余成学.层状岩体边坡的弯曲变形破坏试验及有限元分析[J].岩石力学与工程学报.1997,16(04):305-311.
    [27]聂德新,任光明,陈海军等.溃屈型滑坡滑面强度特征及在稳定性预测中的意义[J].地质灾害与环境保护,1997,8(03):1-5.
    [28]杨清廷,马衍泉,李朝国.层状岩体高边坡溃屈失稳研究[J].四川水力发电,1993,(01):29-35.
    [29]李树森,任光明,左三胜.层状结构岩体顺层斜坡失稳机理的力学分析[J].地质灾害与环境保护,1995,6(02):24-29.
    [30]肖远,王思敬.边坡岩体弯曲破坏研究[J].岩石力学与工程学报,1991(04):331-338.
    [31]李云鹏,杨治林,王芝银.顺层边披岩体结构稳定性位移理论[J].岩石力学与工程学报,2000,19(06):747.
    [32]曹伍富,卫道毅.煤巷锚杆支护技术综述[J].矿业科学技术,1998,(03):28-30.
    [33]葛修润,刘建武.加锚节理面抗剪性能研究[J].岩土工程学报,1988,10(01):8-19.
    [34]朱维申,王平.节理岩体的等效连续模型与工程应用[J].岩土工程学报,1992,14(02):1-11.
    [35]朱维申,陈峰.能量耗散本构模型及其在三峡船闸高边坡稳定性分析中的应用[J].岩石力学与工程学报,2000,19(03):261-264.
    [36]朱维申,任伟中.船闸边坡节理岩体锚固效应的模型试验研究[J].岩石力学与工程学报,2001,20(05):720-725.
    [37]Zhu W.and Zhang Y.Effects of Reinforcing the high jointed slopes of three gorges flight lock.Rock Mechanics and Rock Engineering,1998.
    [38]张发明,陈祖煜,刘宁等.确定预应力锚索设计参数的优化方法[J].地下空间,2001,21(04):305-310.
    [39]徐邦栋.滑坡分析与防治[M].北京:中国铁道出版社,2001.
    [40]杨宇航,颜志平,朱赞凌等.公路边坡防治与治理[M].北京:人民交通出版社,2002.
    [41]郑颖人,朱小康.建筑边坡岩石压力计算的研究[J].地下空间,1999,19(04):288-296.
    [42]王铁龙,方玉树.全长粘结型锚杆加固岩石边坡应力与变形特性数值分析[J].地下空间,2003,23(02):162-165.
    [43]张布荣.倾倒型岩石边坡工程加固的研究[J].土木工程学报,1995,28(05):70-75.
    [44]张治强.数据挖掘在岩质边坡稳定性预测中的应用[J].北京科技大学学报,200325(02):103-105.
    [45]黄润秋.高边坡整体稳定性评价探讨[J].水文地质工程地质,1995,22(06):1-5.
    [46]寸江峰.喀斯特地区层状岩质边坡破坏机理及防护设计理论研究[D].贵阳:贵州大学硕士学位论文,2007.
    [47]谷德振.岩体工程地质力学基础[M].北京:科学出版社,1983.
    [48]陈志坚,张雄文.样本单元法及块状裂隙岩体力学参数的确定[J].岩土工程技术,2001(4):244-247.
    [49]孙玉科.边坡岩体稳定性分析[M].北京:科学出版社,1988.
    [50]蔡美峰.岩石力学与工程[M].北京:科学出版社,2004.
    [51]杜时贵.岩体结构面的工程性质[M].北京:地震出版社,1999.
    [52]宋建波,张倬元,于远忠等.岩体经验强度准则及其在地质工程中的应用[M].北京:地质出版 社,2002.
    [53]彭雄武.层状岩体开洞地基极限承载力计算理论研究[D].贵阳:贵州大学硕士学位论文,2008.
    [54]刘佑荣,唐辉明.岩体力学[M].武汉:中国地质大学出版社,1999.
    [55]冯君.顺层岩质边坡开挖稳定性及其支护措施研究[D].成都:西南交通大学博士学位论文,2005.
    [56]电力部西北院工程地质勘察研究所,成都理工学院工程地质研究所.白水江汉坪咀水电站汉平坝滑坡稳定性评价(中间报告讨论稿)[R].1998.
    [57]张倬元,王士天,王兰生.工程地质分析原理(第二版)[M].北京:地质出版社,1994.
    [58]王志荣,王念秦.黄土滑坡研究现状综述[J].中国水土保持,2004,(11):16-18.
    [59]陈祖煜.岩质边坡稳定性分析-原理·方法·程序[M].北京:中国水利水电出版社,2005.
    [60]成都工学院工程地质研究所,电力部西北勘测设计研究院.黄河李家峡水电站Ⅱ号滑坡稳定性研究报告[R].1995.
    [61]王士天,黄润秋,李渝生等,雅碧江锦屏水电站重大工程地质问题研究[M].成都:成都科技大学出版社,1998.
    [62]黄润秋,张倬元,王士天.高边坡稳定性的系统工程地质研究[M].成都:成都科技大学出版社,1991.
    [63]黄润秋,王士天,张倬元等.中国西南地壳浅表层动力学过程与工程环境效应研究[M].成都:四川大学出版社,2002.
    [64]熊道锟,傅荣华.岩溶发育强度垂直分带方法[J].岩土工程技术,2005,19(3):113-117.
    [65]唐辉明,晏鄂川,胡新丽.工程地质数值模拟的理论与方法[M].武汉:中国地质大学出版社,2001.
    [66]万国荣.108国道广北段岩质边坡变形破坏机制及稳定性研究[D].成都:成都理工大学硕士学位论文.2006.
    [67]彭德红.浅谈边坡稳定性分析方法[J].上海地质.2005,(3):44-47.
    [68]陈祖煜.土质边坡稳定分析-原理·方法·程序[M].北京:中国水利水电出版社,2003.
    [69]Hoek E.General two dimensional slope stability analysis[A].Analytical and Computational Methods in Engineering Rock Mechanics[C].95-Allen and Unwin,London,1987.
    [70]王勤成,邵敏.有限单元法基本原理和数值方法[M].北京:清华大学出版社,2002.
    [71]张有天.岩石高边坡的变形与稳定[M].北京:中国水利水电出版社,1999.
    [72]Giffiths D V,Lane P A.Slope stability analysis by finite dements[J].Geotechnique,1999,49(3).
    [73]Dawson E M,Roth W H,Drescher A.Slope stability analysis by strengthreduction[J].Geotechnipue,1999,49(6).
    [74]连镇营,韩国城,孔宪京.强度折减有限元法研究开挖边坡的稳定性[J]·岩土工程学报,2001,23(4):407-411.
    [75]赵尚毅,郑颖人,时卫民等.用有限元强度折减法求边坡稳定安全系数[J].岩土工程学报,2002,24(3):343-346.
    [76]赵尚毅,郑颖人,邓卫东.用有限元强度折减法进行节理岩质边坡稳定分析[J].岩土力学与工程学报,2003,22(2):254-260.
    [77]郑颖人,赵尚毅.有限元强度折减法在土坡和岩坡中的应用[J].岩石力学与工程学报,2004,23(19):3381-3388.
    [78]张鲁渝,郑颖人,赵尚毅等.有限元强度折减系数法计算土坡稳定安全系数的精度研究[J].水利学报,2003,(1):21-27.
    [79]郑颖人,赵尚毅,宋雅坤.有限元强度折减法研究进展[J].后勤工程学院学报.2005,21(3):1-6.
    [80]石根华著,裴觉民译.数值流形方法与非连续变形分析[M].北京:清华大学出版社,1997.
    [81]陈乃明,刘宝深.岩体节理网格分形的计算机模拟研究[J].岩石力学与工程学报,1996,14(3):255-259.
    [82]张勇慧,邱祥波,朱维申等.DDA方法在溪洛渡地下厂房群开挖中的应用[J].岩石力学与工程学报,1999,18(18):945-947.
    [83]周少怀,杨家岭.DDA数值方法及工程应用研究[J].岩石力学,2000,21(2):123-125.
    [84]Ghaboussi J.R.& Barboosa R.Three-dimensional and discrete dement methods for granular material.Int J No-mer.Anal methods Geomech.1990,14.
    [85]卓家寿,章青.不连续介质力学问题的界面元法[M].北京:科学出版社,2000.
    [86]汪小刚,贾志欣.岩质边坡倾倒破坏的稳定分析方法[J].水利学报,1996,(3):7-12.
    [87]王步云.四川雨季持续规律的初步探讨滑坡文集(第四集)[C],北京:中国铁道出版社,1984.
    [88]杨清廷,马衍泉.层状岩体高边坡溃屈失稳研究[J].四川水力发电.1993,(01):29-35.
    [89]黄洪波.层状岩质边坡稳定性分析[D].杭州:浙江大学硕士学位论文,2003.
    [90]雷建海.贵州岩溶地区层状岩质边坡失稳机理及稳定性评价理论研究[D].贵阳:贵州大学硕士学位论文,2007.
    [91]中华人民共和国国家标准.锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)[S].北京:中国计划出版社,2002.
    [92]程良奎,范景伦,韩军等.岩土锚固[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
    [93]李海光.新型支挡结构设计与工程实例[M].北京:人民交通出版社,2004.
    [94]铁道部第二勘测院科学技术研究所.抗滑桩设计与计算[R].1981,11.
    [95]周培德,张俊云.植被护坡工程技术[M].北京:人民交通出版社,2003.
    [96]陈晓斌.高速公路绿化设计的探讨[J].广东园林,2000,(4):10-12.
    [97]李俊英.论高速公路绿化立地条件的特异性[J].河北林业科技,2000,(1):38-39.
    [98]张伟雄,曹志强,黄小清.高速公路边坡生态防护技术探讨[J].公路,2003,(8):123-126.
    [99]赵警,王荣华.高速公路绿化景观模式研究[J].福建林业科技,2006,33(2):234-237.
    [100]邹年根,罗伟样.黄土高原造林学[M].北京:中国林业出版社,1997.
    [101]邹胜文,饶黄棠,江玉林等.高等级公路边坡生物防护方式浅析[J].公路,2000,(4):50-52.
    [102]金钟.喷砼植草技术在惠河高速公路高边坡防护中的试验应用[J].广东公路交通,2001,(2):18-19.
    [103]赵华.都江堰-汶川高速公路两类典型边坡稳定性评价及防护对策研究[D].成都:成都理工大学硕士学位论文,2006.
    [104]王海军,赵国法,陆昌龙等.高强度土工格栅在道路边坡防护中的应用[J].西部探矿工程,2001,(2):106-107.
    [105]阮道红.三维植被网垫在边坡防护工程中的应刚[J].交通科技,2000,(2):14-15.
    [106]铁道部第一勘测设计院.铁路工程设计技术手册[M].北京:中国铁道出版社,1992.
    [107]何红前,层状黄土高边坡稳定性分析及防护优选决策研究[D],西安:长安大学硕士学位论文.2006.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700