含软弱夹层的炭质页岩路堑边坡稳定性分析及加固效果研究
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炭质页岩边坡合理开挖施工工艺研究摘要:炭质页岩路堑边坡的坡体结构较为复杂。
为了得到合理开挖施工工艺,利用FLAC3D软件对边坡以不同开挖坡比、不同分级开挖高度下稳定性情况进行数值模拟,研究表明:随着边坡开挖施工,边坡安全系数越来越小;边坡每级开挖深度为10 m时,边坡安全系数最大。
关键词:炭质页岩;开挖深度;开挖坡比;合理开挖;安全系数随着我国西部大开发,高速公路在西部地区迅速发展,在建设过程中出现的炭质页岩路堑边坡引起学者的广泛关注。
炭质页岩主要分布在我国广西、云南等西南部地区,是一种软岩,具有强度低,易风化、易崩解等特点,由于岩体成分中含有大量的分散碳化有机物,遂成灰黑色。
炭质页岩是一种沉积岩,环境差异使其物质组成与岩体结构错综复杂,具有“成分不均、分布不均、性质不均”等特点。
如何保持边坡在施工开挖过程中处于稳定状态是一直是工程难点之一。
炭质页岩边坡受开挖扰动,边坡中的应力分布发生改变,其变形也进一步增大,极有可能在开挖过程中产生破坏,对施工安全构成重大威胁。
为保证施工安全,找到一种最安全合理的开挖方式,使边坡在开挖完成后稳定性最好,魏丽梅等[1]以某公路炭质页岩边坡为依托,结合室内试验及FLAC数值模拟计算,得到了炭质页岩路堑边坡开挖前后变形及稳定性。
本文在前人[2-7]研究基础上,利用FLAC3D 软件对某边坡以不同开挖坡和不同开挖分级深度工况下稳定性情况进行数值模拟,得到不同开挖方式下边坡稳定性的变化,为实际工程提供参考。
1 数值模拟建立及参数选取选取柳南高速公路改扩建工程K21+450断面处边坡为研究对象。
该段炭质页岩路堑边坡高度为50 m,根据工程地质资料,坡顶以下0~30 m为强风化炭质页岩,30 m以下为中风化炭质页岩,边坡典型断面如图1所示。
图1 初始边坡简化断面图运用ANSYS软件对该进行数值建模,然后导入FLAC3D中,模型尺寸宽130 m,左侧高20 m,右侧高70 m。
I I h^UB2020也------------------------------------------------------乜…工对炭质泥岩边坡的加固支护措施及研究刘实旺(中交四公局十公司,北京101101)摘要:最近几年,随着我国经济的不断发展,全国各地都在积极兴建铁路,公路,桥梁等项目。
而这些项目建设中,都需要做好边坡稳定加固支护工作,这对于工程项目的建设有着关键性意义。
本文以文山至麻栗坡至天保二级公路改造为例子,对炭质泥岩边坡的加固支护措施进行研究分析,本工程段侧边坡地质为炭质泥岩,这里就对炭质泥岩结构特征进行研究,并分析影响因素,提出解决方案。
关键词:炭质泥岩;边坡;支护;措施;研究分析文章编号:2095-4085(2020)03-0117-02随着我国基础建设工程的不断增多,对于支护技术的应用也日益增多。
支护技术主要应用在道路两侧边坡位置,对工程两侧地质结构起强化固定作用。
一般而言,在道路建设中都需要加固两侧边坡,强化其力学结构,防止边坡出现朝裂和垮塌现象,提高工程施工质量。
1工程信息概述工程位于文山至麻栗坡至天保二级公路地段,其起点在国家一类口岸的天保口岸,是我国通往东盟的重要经济路段,是当地交通发展规划的重要部分。
此路段属于S210线文山至天保公路段,因此也是本区域的重要主干线,北连GZ75及G320线,并与云南地区道路相连接。
本次将对此路段进行边坡基础支护处理,本地区由于山体为炭质泥岩,并且海拔低,雨水量多,常常导致道路两侧受到周围地质垮塌和积水泥石流的影响,严重阻碍了交通的正常运行,因此这里需要对其做边坡加固支护处理,提高道路的安全性,促进当地经济快速发展。
2对工程炭质泥岩的特性研究在我国部分地区有炭质泥岩,主要以泥岩、页岩及灰岩等成分构成。
一般来说,其岩性都比较脆弱,力学性能差,不具备足够的抗压能力。
而更为关键的,这种岩体结构除了力学性能差,后期还容易出现松动、崩解、风化等问题,而一旦这种地质结构风化,便会形成泥炭土,这种土质并不利道路工程施工,容易出现岩体开裂的问题。
含软弱夹层路堑边坡变形与稳定性分析软弱夹层路堑边坡是指在软弱夹层地层中进行开挖,形成的边坡结构。
由于软弱夹层的存在,路堑边坡的稳定性受到了严重威胁,容易发生变形和塌方等安全问题。
因此,对软弱夹层路堑边坡的变形与稳定性进行分析非常重要。
软弱夹层是指地层中存在强烈的非均质性和不均一性,使得地层的抗剪强度明显降低。
软弱夹层通常是由于沉积作用、变质作用或构造活动形成的,其物理性质和工程性质都具有一定的特点。
在软弱夹层地层中进行土方开挖施工时,很容易导致路堑边坡失稳,甚至发生塌方事故。
路堑边坡的稳定性分析通常包括以下几个方面:1.地质条件分析:首先需要对软弱夹层地层的分布、性质、厚度和强度等进行详细调查和分析。
通过钻孔勘探、地质剖面观测等手段获取地质条件数据。
2.边坡稳定性分析:结合软弱夹层地层的物理性质和工程性质,利用现代工程地质力学理论和方法,对路堑边坡的稳定性进行定性分析和定量计算。
3.相关参数确定:确定软弱夹层地层的工程性质参数,包括土的内摩擦角、黏聚力、弹性模量等,以及软弱夹层与上、下伏层之间的界面摩擦角等参数。
4.边坡变形分析:通过数值模拟和监测手段,对软弱夹层路堑边坡的变形规律进行分析,探讨边坡变形的原因和发展趋势。
5.稳定性评价:综合考虑软弱夹层的影响因素,对路堑边坡的稳定性进行评价,提出相应的加固措施和建议。
软弱夹层路堑边坡的稳定性受多种因素影响,如软弱夹层的性质、地下水位、坡度、荷载等。
在分析软弱夹层路堑边坡的稳定性时,需要进行综合考虑,确保边坡具有足够的稳定性和安全系数。
总的来说,软弱夹层路堑边坡的变形与稳定性分析是一项复杂的工作,需要结合地质、工程地质力学、土木工程等多学科知识,通过理论分析和实地勘察相结合的方式进行。
只有全面认识和分析软弱夹层路堑边坡的特点,才能确保路堑边坡的施工质量和安全性。
炭质页岩软弱夹层路堑边坡稳定性分析刘新喜;戴毅;陈向阳;徐泽佩【期刊名称】《湖南文理学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】Carbonaceous shale has the characteristics such as the strength softening and the disintegration after meeting the water, its softening properties have a major impact on slope stability as interlayer. Physical-mechanical properties of carbonaceous shale is studied in this paper by laboratory test, numerical simulation is done for carbonaceous shale slope stability under the water softening by using Ansys to create model then import finite difference software FLAC 3D. The variation of plastic zone distribution of slope, maximum displacement and safety factor of slope are analyzed under carbonaceous shale water softening. The result shows that: The cutting slope stability decreases with the increase of the water content of carbonaceous shale shear plane;slope is instability when the water content of carbonaceous shale shear plane reaches 10%for carbonaceous shale cutting slope of slope ratio of 1:1.%炭质页岩遇水软化易崩解,且强度低,作为夹层其软化特性对边坡稳定性有重要影响。
多层软弱夹层边坡岩体稳定性及加固探析发表时间:2018-12-12T16:14:31.177Z 来源:《基层建设》2018年第29期作者:师岩哲白云哲韩国强[导读] 摘要:随着社会经济不断发展,地质工程的数量也不断增多。
中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司摘要:随着社会经济不断发展,地质工程的数量也不断增多。
随着对野外的地质的深入调查发现部分山体中存在三条大规模的软弱夹层来维系着山体的稳定性。
在对岩石的演变特征进行研究的过程中,发现开凿过程中软弱夹层会产生的一定的移动,利用数值模拟技术,边坡变形可以直观的显现出来,对工程项目的措施的优化起到一定的促进作用。
关键词:软弱夹层;岩石力学;边坡;稳定性;岩体引言在建筑工程在不同的领域的施工中,层状岩质边坡广泛存在。
现阶段建筑工程中层状岩石破怀程度大和稳定性差成为影响施工的主要问题,导致工程失事、失稳。
组合系统的稳定性由含软弱夹层岩石的破坏形式其发展过程决定的,系统中夹层与围岩间与系统的稳定性关系密切,岩石是由系统岩石间的相互作用决定的,如果软弱夹层的位移偏大,会导致工程出现失事、失稳的现象,最后利用强度折减法对含多层软弱夹层的边坡岩石的稳定性进行技术,验证效果。
1.工程概况由莱芜钢铁股份有限公司开挖形成的九顶山人工边坡中存在三条以上的软弱夹层,九顶山人工边坡主要用作车间,边坡走向与车间长度完全相同,6.0m为车间与人工边坡的距离,自然坡度没有超过30°,没有软弱夹层裸露,施工后边坡高度为35.0m,边坡在施工之前发现安全系数较低,需要增强其稳定性,保证施工安全。
上古生界寒武洗凤山组的石灰岩为坡体内部的底层材质,第四系土薄层覆盖在局部的岩体上,由下到上具体内容为:(1)风化软弱夹层:全风化泥质灰岩是风化软弱夹层的主要成分,5-10cm的岩层厚度,与岩石层保持一直,具有西薄东厚、不连续局部的特征。
(2)中风化石灰岩:主要为泥晶质青灰色结构,由薄到厚的不连续特征,方解石为主要成分。
炭质页岩工程特性及其边坡防护技术应用研究作者:杜日俊梁日裕赵世景李博来源:《西部交通科技》2024年第03期作者简介:杜日俊(1993—),硕士,工程师,主要从事公路路基路面设计工作。
文章以环江县高铁站至金禾南路一级公路为例,通过野外地质调查、取樣测试等方法,对环江地区炭质页岩的崩解机理、浸水抗剪强度开展研究。
结果表明:(1)炭质页岩经历干湿循环后,水分渗入原生缺陷中,岩体膨胀与收缩产生裂纹,裂纹在水岩相互作用下不断扩张、贯通,岩体由块状最终崩解成小颗粒状;(2)炭质页岩的抗剪强度随着饱水时间、含水率的增加而降低。
同时,根据炭质页岩的崩解性与抗剪强度受降雨影响较大这一研究结果,提出了素混凝土临时封面+植被混凝土绿化护坡方案,对环江县高铁站至金禾南路一级公路的炭质页岩路堑边坡进行防护,并取得了良好的防护效果。
炭质页岩;崩解性;浸水抗剪强度;植被混凝土绿化护坡;边坡防护U416.1+4A0401230引言炭质页岩是指含大量炭化有机质、能污手的黑色或黑灰色黏土岩,是一种易风化、崩解、碎裂、软化且工程性质随环境变化较大的特殊性岩石[1-3]。
周翠英等[4]通过饱水试验分析了粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及炭质泥岩的饱水软化规律和参数变化特征。
炭质页岩广泛分布于我国西南地区,随着广西高速公路的快速发展,遇到的炭质岩问题也急剧增加,河百高速公路、融河高速公路、隆百路、三柳路、马梧路等项目均涉及炭质岩,施工过程屡次塌方,边坡防护方案变更不断,给项目建设及运营带来了极大困扰。
然而,无论是国家标准、行业标准还是地方标准,都没有单独将炭质页岩列为一种特殊性岩土,也没有专门针对炭质岩的防治措施[5]。
因此,对炭质页岩的工程性质及边坡稳定性进行研究,探索适合炭质页岩边坡的综合防治方法,使防治工作更趋合理和经济,具有深远意义。
本文以环江县高铁站至金禾南路一级公路为依托工程,通过野外地质调查、取样测试等研究手段,对环江地区炭质页岩的崩解机理、浸水抗剪强度开展研究,并提出了适合炭质页岩边坡的防护方式。
关于炭质泥岩边坡防护的浅谈摘要:近几年,我国经济飞速发展,大量的等级公路都正在建设之中,在建设过程中边坡稳定成为影响工程的重要因素。
文山至麻栗坡至天保二级公路改造工程左侧边坡地质类型为炭质泥岩,炭质泥岩的岩层走向与边坡纹理夹角小,层面结合疏松且夹杂泥质,稳定性较差,易造成边坡的失稳破坏等不良影响,本文通过分析炭质泥岩的工程特性,依据边坡支护原则,对边坡的支护措施方法予以比较,并提出切实可行的防护加固措施,保证边坡稳定。
关键字:炭质泥岩;边坡;防护;措施1、工程基本情况1.1工程所在地文山至麻栗坡至天保二级公路改建工程8合同坪寨段K108+000~K115+000 1.2工程概述文山至麻栗坡至天保二级公路改造工程是文山州交通发展“十一五”计划中的“三纵三横”横向主干线其中之一,是S210线文山至天保公路段,属文山州的重要干线。
北连GZ75及G320线,并通过干线公路与云南其他地区相接。
该工程的起点为国家一类口岸的天保口岸,和越南河江省河江市清水河口岸邻近,与越南二号国道相接。
是中国云南通向越南首都转道最直、路程最短的重要道路。
天保口岸位于滇西开放的前端,平时是对外开放的桥梁和媒质,是连通中国—东盟自由贸易区的重要平台,亦是重要的国防公路。
本项目的建设是文山州整体发展的需要,符合加快西部大开发和促进内需的要求,对加强民族团结、构建和谐社会有较大的促进作用。
项目建成后,能完善云南西南部地区的公路网结构,改善文山州交通基础设施和交通状况,巩固国防。
建设意义非常重要。
1.3工程概况本标段K111+900~K115+000段左侧为大山,公路在山腰通过,山体为炭质泥岩,海拔低,雨水相当充足,雨季期间山水从半山腰喷出,当地取名为散水段,原始地貌被开挖后极易滑坡,其中K113+260~K113+600段为挖方边坡,边坡左侧为大山,山体高度为400米左右,山体陡峻,边坡按1:0.25的坡开挖后,坡口线最高点至路面高度为60左右形成一抛物线形状,开挖后暴露出的地质为炭质泥岩,需防护。
加固岩石边坡的可行性研究及方案分析报告摘要:岩石边坡的稳定对于保障交通、防止土石流等重大灾害具有重要意义。
本文以加固岩石边坡的可行性研究为目标,通过对岩石边坡的现状和特点进行分析,提出了几种可能的加固方案并进行了方案分析和评价,最终确定了一种可行的加固方案。
研究结果表明,加固岩石边坡的方案能够有效提高边坡的稳定性,减少岩石滑落的风险。
1. 引言岩石边坡的稳定对于保障交通安全和防止土石流等灾害具有重要意义。
然而,在一些地区,岩石边坡的不稳定性成为了一个严重的问题。
因此,通过对加固岩石边坡的可行性进行研究,对于解决这一问题具有重要的现实意义。
2. 方法本研究采用了以下方法来进行加固岩石边坡的可行性研究:2.1 现状分析:首先对岩石边坡的现状进行详细的调查和分析,包括地质构造、岩层结构、岩石性质等方面的情况。
2.2 特征分析:对岩石边坡的特征进行综合分析,包括边坡的高度、坡度、裂缝情况以及岩石滑落的历史情况等。
2.3 加固方案设计:根据岩石边坡的特点和现状,提出几种可能的加固方案,并进行设计和计算。
2.4 方案分析和评价:对提出的加固方案进行分析和评价,包括方案的可行性、经济性和技术可行性等方面。
3. 结果与讨论3.1 现状分析通过对岩石边坡的现状进行分析,得出以下结论:岩石边坡存在较大的滑坡风险,裂缝较为严重,部分岩石已出现滑落。
同时,岩石边坡所处地质环境复杂,存在多种地质构造。
3.2 加固方案设计针对岩石边坡的现状和特点,我们提出了三种加固方案:3.2.1 钢锚加固方案:通过钢锚将岩石边坡与岩体连接,增加边坡的稳定性。
该方案具有稳定性好、施工方便等优点。
3.2.2 热喷涂加固方案:利用热喷涂技术,在岩石边坡表面形成一层保护膜,增加边坡的稳定性。
该方案具有施工速度快、成本低等优点。
3.2.3 钢筋网加固方案:利用钢筋网覆盖整个岩石边坡,增加边坡的抗滑性。
该方案具有强度高、耐久性好等优点。
3.3 方案分析和评价通过对提出的加固方案进行分析和评价,得出以下结论:3.3.1 钢锚加固方案具有较好的稳定性和抗滑性,但施工难度较大,对地质条件要求较高。