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我国是个滑坡灾害频发的国家,滑坡对人民的生命财产安全和经济建设构成了极大的威胁。随着我国现代化建设事业的迅速发展,在水利水电、矿山、港口、公路、铁路和能源等工程领域逐步形成了越来越多的高陡边坡与深凹边坡,如何安全、可靠、有效地分析与评价边坡的稳定性,并进而实现滑坡预测预报具有重大的理论和现实意义。在边坡工程中,边坡的稳定性评价问题一直是国内外岩土工程研究的重要问题。在绝大多数情况下,边坡的地质情况都比较复杂,且影响边坡稳定性的因素很多,使得现阶段边坡的稳定性问题还处于研究阶段,研究人员还不能透彻的了解边坡的运动机制,变形过程。目前,边坡的稳定性评价问题仍是一项艰巨的任务,所以,对边坡的稳定性进行研究具有十分重要的意义。
本文以襄樊学院运动场地的边坡为研究对象,通过区域地质资料,了解了研究区的地形地貌、气象条件、地层情况、地质构造及水文地质条件五个方面的情况。通过地表工程地质测绘和钻探揭露,了解了运动场地的地理位置及地形地貌、土(岩)层性质及分布、边坡岩士体的物理力学参数、地质构造及地震、水文地质条件及运动场边坡特征。在掌握环境地质和滑坡体特征的基础上,选取了边坡稳定性分析的典型断面,建立了合理的理论计算模型。根据现场勘察的滑坡变形特征,分析滑坡影响因素、形成机制,明确滑坡变形模式,并对滑坡稳定性进行定性分析。
本文分别利用了极限平衡法和模糊综合评价方法对边坡的稳定性进行了评价。分别以5-5、6-6、7-7、8-8、9-9五个剖面为研究对象,对边坡进行稳定性分析。基于极限平衡法对边坡稳定性进行分析:在分析评价现有的边坡稳定性分析方法的基础上,综合岩土力学、弹塑性力学、非线性有限元方法、概率论与数理统计、可靠度数学、计算机科学等多学科的知识,对边坡的稳定性进行了分析。对采用极限平衡条分法中关于边坡稳定性的基本假定、稳定性系数的定义、计算公式、稳定分析方法及局限性进行了分析;基于极限平衡条分法,通过实验,选取了相关的力学参数,并利用理正软件与相关的工程经验相结合,结果表明在边坡切方填土后,除8-8剖面安全系数大于1.25外,其余剖面稳定安全系数小于1.25。根据计算结果,单纯的放坡安全储备不足,应对边坡进行边坡加固。模糊综合评判法是目前使用最多的模糊数学方法之一,对处理经验模糊性的事物和概念具有一定的优越性,将不确定性在形式上转化为确定性,将模糊性加以数量化,从而实现边坡稳定性评价由定性描述向定量计算的转变。该方法首先找出影响边坡稳定性的因素,进行分类后分别赋予一定的权值,然后根据最大隶属度原则判断边坡单元的稳定性。基于模糊综合评价方法对边坡稳定性进行分析:在充分调查和分析边坡岩土工程地质条件的基础上,探讨了影响边坡稳定性的主要因素,选取了内摩擦角,粘聚力,坡高、坡角及最大地震烈度这五个因素作为评价因子,定量化评价了襄樊学院运动场边坡的稳定程度。结果表明在边坡切方填土后,除边坡8-8剖面的稳定性较好外,其他坡面的稳定性都较差。该评判结果与用经典的极限平衡法计算结果相比较,大致基本相符,故将襄樊学院运动场边坡评定为“较不稳定的边坡”。
通过极限平衡法和模糊综合评价法对边坡稳定性的分析,得到了边坡在切方填土后稳定性将会降低的结果。其中切方边坡的危害主要是开挖卸荷可能会产生滑坡的危险,填土边坡的危害主要是支护不及时,可能会产生滑坡的危险。为了确保边坡在切方填土后,不会失稳破坏,本文在最后根据滑坡体特征,提出滑坡综合治理的相关建议:对于切方边坡,宜采用挡墙、放坡加喷锚与排水措施;对于填土边坡,宜采用挡墙、放坡、护坡与排水措施。通过对边坡采取相对有效的防治措施,以确保其稳定性。