陕北子靖高速魏家楼黄土边坡稳定性分析与评价

• 作 者: 涂杰楠
• 出 处: 西安科技大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 子靖高速公路 黄土边坡 影响因素 稳定性分析 陕北

随着公路交通事业的迅速发展,需要在不同地质条件下修建不同级别的公路,在黄土地区修路,边坡失稳带来的许多问题严重影响了公路的正常运营。本文以陕北子靖高速公路魏家楼黄土边坡为研究对象,在充分论述了研究区地形地貌、地层岩性、水文地质等条件和人类工程活动的基础上,分析了影响边坡失稳的主要地质因素,得出坡高与坡度、坡脚开挖与连续暴雨对其稳定性的影响最大。采用GLE法对魏家楼黄土边坡的坡脚开挖、坡度和水位变化等影响因素进行定量分析表明,天然状态下,边坡坡度为45°时,稳定系数为1.26,该边坡处于稳定状态;在边坡坡度为45°,相对水位分别为4m、8m、12m、16m时,稳定系数分别为1.21、1.04、0.92、0.83,表明随着含水率的升高,边坡的稳定性不断变差,直至完全失稳,需要采取治理措施;边坡在相对水位为16m,坡度为35°时,稳定系数达到1.25,表明当坡体含水率较高时,只有减小边坡坡度,才能够达到稳定状态。运用FLAC3D软件对魏家楼黄土边坡进行应力和位移的三维数值模拟,通过对比第一、三、五、七步开挖后的位移和应力图,表明随着开挖的进行,边坡开挖面位移增大,对边坡稳定性影响较为严重;在坡脚出现应力集中使边坡处于亚稳定状态;需要对开挖面进行锚固且对坡脚进行加固以有效减小坡体位移和坡脚应力集中。采用Monte-Carlo法对该边坡的稳定性进行可靠性分析,得出在天然状态下,边坡破坏概率为0%;在相对水位为16m状态下,边坡破坏概率为100%,两种情况的稳定系数均服从正态分布,和实际相符。