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随着我国经济建设的高速发展,对高等级道路的建设需求也不断地扩大。连云港港东疏港道路中云台山段,因开挖沿路线两侧将形成长约1km、高约150m和190m人工岩质边坡,属超高岩质边坡,具有边坡高、规模大、地质条件复杂、稳定影响因素多等特点。因而中云台山高边坡的变形与稳定性问题事关整个工程建设的成败与安全,对工程的可行性、安全性及经济性等起着重要的制约作用。
岩石边坡稳定性分析是一个复杂的工作。本文系统地探讨了中云台山超高岩质边坡的稳定性评价的思路、理论和方法,对于其他类似的工程问题有一定的参考价值和理论意义。主要包括以下几个方面的内容:
(1)对岩质高边坡边坡变形破坏机理和类型以及高边坡稳定性影响因素进行了分析和研究。
(2)针对对中云台山工程边坡的工程地质条件,包括场地的地形地貌特征、区域构造特征、地层及岩性特征、水文气象条件以及不良地质现象做了详细研究。研究发现存在有一组绿泥片岩为软弱夹层,是控侧右侧边坡稳定性的重要因素。在对右侧边坡设计坡形时,采用了整体坡率与该层岩石倾角相近保证整体稳定性的方法。
(3)通过对各种影响边坡因素的分析,利用统计手段,在调查区域内共统计了11个结构面统计窗口,运用赤平投影法分析了可能对边坡产生不利影响的主控结构面产状和边坡破坏模式。
(4)根据野外调查,结合已有前震旦纪海洲群云台组变粒岩、浅粒岩岩体试验成果,确定中云台山边坡段岩体基本质量指标BQ值,从而利用Hoek-Brown准则来推求岩体的力学参数,为岩石边坡工程稳定性分析研究提供参数。
(5)采用极限平衡理论对该工程边坡可能产生的平面滑动、楔形滑动进行安全系数的计算,对工程边坡的整体和局部稳定性进行评价,然后利用边坡极限平衡分析计算的结果,结合当地的地形条件,从安全、经济、美观相结合的角度提出了中云台山挖方段岩质高边坡总体放坡稳定、局部台阶进行支护的方案。
(6)根据现有边坡的实际地质模型,采用线弹性模型,对边坡开挖形成后的坡形进行有限元计算和分析,充分考虑了地震力对左右两侧边坡的不同影响,进一步验证了中云台山超高岩质边坡防护设计方案的可行性。