宜万线巴东车站顺层边坡滑动范围现场监测与数值分析

论文摘要

宜万铁路东西穿越鄂西及渝东山区,沿线崇山峻岭,地势陡峻,软弱岩层分布广泛。由于线路不可绕避地沿长大构造线方向穿越沟谷两岸,线路顺层边坡路堑多达60余处,长度约15km,大部分为陡倾顺层堑坡,部分为长大顺层堑坡,工程面临着严峻的稳定性和地质灾害防治问题。宜万铁路巴东车站顺层路堑边坡的长度约为300m,现场采用顺层面刷方抗滑桩支护,设计方把需要支护的滑动范围估算为50m。本文采用现场监测与数值分析相结合的方法,反分析现场边坡的岩体变形参数,计算验证该处边坡的开挖滑动影响范围。因此,本文所研究的内容对工程实践具有很大的实用价值,并可为类似的工程实例提供借鉴作用。为了确定巴东车站顺层路堑的开挖滑动影响范围,本文首先对现场进行监测,内容分为滑坡位移场及渗流场和加固效果两部分。现场监测分成两个阶段,分别是施工期(历时6个月)和工后半年期。通过对宜万铁路巴东车站顺层路堑边坡抗滑桩的现场跟踪监测,分析得到边坡变形稳定后的桩顶水平位移。利用FLAC数值分析软件,根据正反分析原理,建立与现场相应的网格及本构模型,固定现场其他参数,反分析边坡的岩体炭质页岩夹层的变形参数。假定在边坡开挖后但未加任何支护的情形下,利用反分析得出的变形参数,计算出可能产生滑动的影响范围。根据以上方案,参照现场位移检测数据,通过迭代优化将误差函数最小化,逐次修正待定参数的试算值,直至逼近最优值,最终本文分析出一组与现场边坡炭质页岩夹层最相符的变形参数。利用上一步反分析的岩体变形参数,代入未加支护的开挖顺层路堑边坡FLAC模型,计算结果显示;现场边坡开挖后不采取任何支护,将产生由开挖面向后延伸的水平长度为18m的张裂区,若不加以治理坡体将产生滑动破坏。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 工程背景及选题意义
• 1.2 文献综述与国内外研究现状
• 1.2.1 顺层滑坡（边坡）失稳与破坏机理研究现状
• 1.2.2 位移反分析研究现状
• 1.3 论文主要研究内容及方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 1.4 本论文完成的主要工作及时间安排
• 第2章 现场监测方案及监测过程
• 2.1 监测目的与意义
• 2.2 监测内容
• 2.3 监测方案设计
• 2.3.1 桩后坡体表层变形观测桩布置与埋设
• 2.3.2 桩后坡体深部变形测斜管布置与埋设
• 2.3.3 桩后坡体水位观测管布置与埋设
• 2.3.4 桩体监测仪器的布置与埋设
• 2.3.5 仪器准备与埋设进度
• 2.4 监测实施进程
• 2.4.1 现场监测具体方法
• 2.4.2 现场监测详细工作进度
• 第3章 现场监测成果分析
• 3.1 施工期监测成果分析
• 3.1.1 水平位移监测成果分析
• 3.1.2 桩体钢筋拉力与岩体压力监测成果分析
• 3.1.3 滑体内地下水位动态观测成果分析
• 3.1.4 施工期监测成果分析小结
• 3.2 工后半年期监测成果分析
• 3.2.1 水平位移监测成果分析
• 3.2.2 桩体钢筋拉力与岩体压力监测成果分析
• 3.2.3 滑体内地下水位动态观测成果分析
• 3.2.4 工后半年期监测成果分析小结
• 3.3 现场监测总结
• 第4章 现场边坡FLAC预测模型及参数反演
• 4.1 生成网格
• 4.2 边界条件
• 4.3 模型岩土力学参数的选取
• 4.4 初始条件及初始平衡
• 4.5 模型开挖并加桩支护
• 4.6 模型计算成果分析
• 4.7 得出反分析结论
• 第5章 确定巴东车站顺层边坡滑动影响范围
• 5.1 建立模型
• 5.2 边界条件、初始条件及参数输入
• 5.3 实现初始平衡
• 5.4 边坡模型开挖
• 5.5 模型运算成果分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果