道路軟巖邊坡設(shè)計淺析[權(quán)威資料]

道路軟巖邊坡設(shè)計淺析 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘 要：近些年來，我國道路施工工程逐漸增多，但是目前我國在進(jìn)行道路軟巖邊坡設(shè)計的時候，通常情況下是依靠以往的施工經(jīng)驗，根據(jù)不同地質(zhì)條件下邊坡情況，結(jié)合自身施工經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計。在設(shè)計時候，沒有一個合理的評價標(biāo)準(zhǔn)可以對設(shè)計方案是否合理進(jìn)行評價，導(dǎo)致部分設(shè)計中存在較多的問題。本文主要從室內(nèi)數(shù)值的角度對野外施工軟巖邊坡的設(shè)計情況進(jìn)行分析。 關(guān)鍵詞：道路設(shè)計；軟巖邊坡；邊坡設(shè)計 隨著我國巖體力學(xué)的發(fā)展，巖質(zhì)邊坡自身的特性比較復(fù)雜，會收到構(gòu)造、發(fā)育程度以及抗風(fēng)化能力等諸多方面的影響，而巖質(zhì)邊坡自身穩(wěn)定性會受到許多單方面原因或者是組合原因的控制。與土層的物理學(xué)性質(zhì)相比，巖石介質(zhì)物流學(xué)的性質(zhì)要更加復(fù)雜，難以理解。軟巖屬于一種比較特殊的介質(zhì)，具有可塑性、流動性等諸多方面的特性，所以值得相關(guān)研究人員投入更多的精力對其進(jìn)行研究。 1 軟巖邊坡的幾何影響 本文在材料破壞模式上主要采取變軟化模型，將邊坡巖體切割成具有結(jié)構(gòu)面的單元結(jié)合體，巖性比較單一。為了保證軟巖邊坡設(shè)計的參數(shù)當(dāng) 中巖體自身參數(shù)以及巖體力學(xué)對邊坡設(shè)計過程中的影響的權(quán)重，在對力學(xué)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計的時候也要選擇對邊角進(jìn)行移動分析，建立起坡巖體自身彈性模量和坡角位移之間的關(guān)系 1。從相關(guān)研究中我們可以發(fā)現(xiàn)，坡的主高大致分布于 10 50m 之間，而塊度方面則大致分布于 10 100cm 之間。軟巖邊坡的巖體巖性模量大致上會分布于 1 11GPa 上，軟巖邊坡自身的泊松比主要分布于 0.330.41 之內(nèi)。我們通過分析順坡、反坡以及水平層理這三種情況下的模擬結(jié)果進(jìn)行計算，我們便可以計算出巖體力學(xué)和巖體坡腳位移之間的關(guān)系，三種情況下的變化規(guī)律 從本質(zhì)上講具有高度的一致性，所以我們可以選取順坡、反坡以及水平位置這三種情況下的坡角位移平均值進(jìn)行計算，對其進(jìn)行集中處理。經(jīng)過實際研究發(fā)現(xiàn)，坡高和坡腳位移之間屬于正向函數(shù) 2。 2 道路邊坡上破壞的主要類型 通過實際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，巖石邊坡主要破壞類型主要可以分為輕微破壞、重型破壞以及局部破壞這三方面。其中輕微破壞的主要特點是半坡的表面產(chǎn)生局部的剝落或者是存在少量碎落的情況，在坡腳的位置會堆積比較多而且比較松散的巖石，將植被覆蓋。坡體方面主要呈現(xiàn)出干燥的情況，但是不會對邊坡的形態(tài)以及平整性產(chǎn) 生影響，所以通常情況下不會進(jìn)行防護(hù)。巖石風(fēng)化、軟弱夾層崩解等諸多因素都會造成輕微破壞。局部破壞的情況略微嚴(yán)重一些，在邊坡表層內(nèi)部產(chǎn)出一些碎塊，或者出現(xiàn)表層碎落或者是局部地區(qū)出現(xiàn)傾倒崩塌，可以在固定深度或者的固定的局域內(nèi)改變所在邊坡最原始的形態(tài)，所以要對其進(jìn)行保護(hù)、噴錨，保證防護(hù)措施的穩(wěn)定性。重型破壞主要是指原始的邊坡形態(tài)方面不能保持自然，被破壞的塊體有可能遍及全部邊坡。面對這種情況，要在設(shè)計以及施工的所有階段使用繞避、重型支當(dāng)?shù)确绞絹硇拗鞫?3。 3 軟巖邊坡的坡度設(shè)計 常見的坡形設(shè) 計主要分為直線型設(shè)計、折線形設(shè)計以及臺階行設(shè)計三種，選用何種設(shè)計坡形要根據(jù)實際施工環(huán)境進(jìn)行確定。從設(shè)計以及施工兩個角度進(jìn)行分析，直線坡是最簡單的，如果坡巖體中存在不均一情況的時候，需要根據(jù)實際的變化特性來決定坡形。巖石邊坡坡度設(shè)計主要會受到回彈值、回彈比以及邊坡長等情況的影響。巖體當(dāng)中的塊度將會直接反應(yīng)出巖體自身的破碎程度 4，同時也會從側(cè)面反映出巖體自身力學(xué)方面的性質(zhì)以及強度。若邊坡屬于均質(zhì)邊坡，塊度大小會直接決定邊坡坡度大小。在設(shè)計過程中，彈性木梁以及泊松比屬于不會發(fā)生改變的兩個相對較為獨立的變量，在 實際的邊坡設(shè)計過程中只需要選取其中一個既可以滿足設(shè)計要求。經(jīng)過詳細(xì)的研究調(diào)查我們可以發(fā)現(xiàn)，對軟巖邊坡設(shè)計工作產(chǎn)生影響的因素就是彈性模量以及邊坡的坡高，因為這兩個因素和設(shè)計坡度之間的關(guān)系最為重要 5，可以全面反映軟巖坡度對設(shè)計的影響。在實際設(shè)計過程當(dāng)中，隨著坡度增加，設(shè)計中基本穩(wěn)定邊坡的數(shù)量將會遠(yuǎn)大于穩(wěn)定邊坡的總數(shù)量，實際施工過程中，穩(wěn)定邊坡通常情況下都會部分在 55度之內(nèi)的范圍，動彈性模量如果發(fā)生增加，那么坡度的值也會增加，二者之間的服從對數(shù)以及擬合關(guān)系為： =12.15ln （ Ed） -62.45R2=0.73 坡度如果發(fā)生增加，那么基本穩(wěn)定的邊坡數(shù)量將會明顯的超過穩(wěn)定邊坡的數(shù)量。常規(guī)施工條件下，穩(wěn)定邊坡大致分布在 55度之內(nèi)，而且隨著坡高的不斷增加，坡度會直接下降，最終導(dǎo)致基本穩(wěn)定邊坡的實際數(shù)量不斷增加。二者之間的服從以及擬定關(guān)系為： = -12.01ln（ H） +90.69 R2=0.65 在設(shè)計過程中需要對坡度和彈性模量之間的關(guān)系進(jìn)行計算，為保證數(shù)據(jù)在實際的定義區(qū)域內(nèi)的值比較均勻，方便后續(xù)計算分析以及相應(yīng)的回歸分析，就必須要對彈性模量進(jìn)行多元化的回歸分析，并且根據(jù)實際 分析情況建立起一個爭取的經(jīng)驗公式，該公式為： =17.39log （ Ed） -14.58log（ H） 通過分析上述數(shù)據(jù)我們可以發(fā)現(xiàn)，在坡高度一定的情況下，彈性模量發(fā)生增加就會增加設(shè)計坡度，當(dāng)彈性模量的實際數(shù)值超過了范圍內(nèi)制定的數(shù)值時，邊坡坡度方面的增加趨勢便會不斷的取向平緩。坡高的增加，將會直接導(dǎo)致設(shè)計坡度方面變低，在坡高的數(shù)值超過了一個額定范圍內(nèi)的數(shù)值時，坡度便會再一次的向平緩方向發(fā)展。通過實際檢驗的方式我們可以發(fā)現(xiàn)，使用動彈性模量以及坡高這兩個元素對軟巖邊坡進(jìn)行設(shè)計是完全可行的一種設(shè)計 方式。從上述分析中我們已經(jīng)可以得出在設(shè)計過程中需要使用到的所有變量與公式，但是通過這些年來不斷的總結(jié)自身工作經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，理想化的設(shè)計總是不能理想化的達(dá)到，其中主要影響因素就是地下水。地下水可以通過軟化巖體的方式來影響到邊坡實際的坡度，所以在進(jìn)行邊坡設(shè)計的時候一定要考慮到地下水對邊坡產(chǎn)生的影響。目前我國對于地下水對邊坡產(chǎn)生影響這一情況雖然有所了解，但是還沒有一個妥善的解決方式。 4 SMR 設(shè)計法 目前我國在進(jìn)行軟巖邊坡設(shè)計的時候，經(jīng)常會使用到SMR 法進(jìn)行設(shè)計。在實際邊坡評價過程中，工作人員不 可能會對每一個邊坡巖石都進(jìn)行詳細(xì)的點荷載測量實驗或者是單軸抗壓方面的實驗，所以可以考慮使用回彈值的方式進(jìn)行測驗?；貜椀膹姸葟哪撤N程度上直接反映出巖石表面或者是巖石結(jié)構(gòu)方面的抗壓程度，并且可以通過使用回彈儀的方式對巖石強度進(jìn)行測量。通過實際使用我們可以發(fā)現(xiàn)，使用 RMR進(jìn)行測量之后，不穩(wěn)定邊坡主要分布在等級較低的巖體中，從整體上進(jìn)行分析，不穩(wěn)定邊坡自身的坡度遠(yuǎn)大于基本穩(wěn)定邊坡的自身坡度，而且這兩項坡度都要明顯的大于穩(wěn)定邊坡坡度。將 RMR 的數(shù)值當(dāng)作基礎(chǔ)，在結(jié)合了不連續(xù)結(jié)構(gòu)調(diào)整值之后，我們可以對每一個邊坡自身的 SMR 數(shù)值進(jìn)行求解，并且可以將對應(yīng)的數(shù)值繪制成一個分布圖的形式。從圖中我們可以發(fā)現(xiàn)，分布情況和 RMR 的分布情況，從大體上分析的是基本一致的，但是依然有大量不穩(wěn)定的邊坡在其中出現(xiàn)，這一情況就說明設(shè)計過程中將邊坡設(shè)置的過于陡峭，穩(wěn)定性還有待進(jìn)一步思考。在這一基礎(chǔ)之上，我們可以將不穩(wěn)定的邊坡樣本進(jìn)行剔除，之后再對圖形進(jìn)行進(jìn)一步的繪制，繪制之后我們可以發(fā)現(xiàn)，只有少量的不穩(wěn)定邊坡存在，而且基本穩(wěn)定邊坡總數(shù)量要明顯大于穩(wěn)定邊坡的數(shù)量 6。通過上述分析我們可以發(fā)現(xiàn)，在巖體的質(zhì)量一定情況下， SMR以及 MSMR 二者在對應(yīng)邊坡的 坡度比較上一定會大于 RMR 數(shù)值，隨著巖體自身質(zhì)量的不斷增加，這三點數(shù)值之間將不會存在顯著的差異性，三者將不斷的趨于同一水平線，發(fā)生這種情況的實際原因是因為這三種坡度方面的公式在建立基礎(chǔ)上存在一定的差異性。 5 結(jié)束語 本文主要從 SMR 設(shè)計法、軟巖邊坡的坡度設(shè)計、道路邊坡上破壞的主要類型、軟巖邊坡的幾何影響四方面對道路軟巖邊坡設(shè)計進(jìn)行簡要分析，結(jié)合當(dāng)前我國先進(jìn)文獻(xiàn)以及筆者自身對道路軟巖邊坡設(shè)計的認(rèn)識，提出相應(yīng)的設(shè)計方式與設(shè)計要點，希望可以為我國未來道路軟巖邊坡設(shè)計工作提供一份實際經(jīng)驗。 參考文獻(xiàn) 1何述東，瞿坦，黃心漢等 .前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)預(yù)測方法及其在滑坡穩(wěn)定性預(yù)測中的應(yīng)用 .巖土工程學(xué)報， 2011，（ 3）： 61 63. 2康志強，馮夏庭，周輝 .基于層次分析法的可拓學(xué)理論在地下洞室?guī)r體質(zhì)量評價中的應(yīng)用 J.巖石力學(xué)與工程學(xué)報 voL25SuPp.2. 3李邵軍，馮夏庭，楊成祥，黃河，基于三維地理信息的滑坡監(jiān)測及變形預(yù)測智能分析 .巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2004（ 24）： 111 113. 4米海珍，牛軍賢， .李如夢 .紅層軟巖破碎軟弱夾 層邊坡穩(wěn)定性影響因素探討 J.中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2012（ 3）： 112 114. 5陳昌富，秦海軍等 .考慮強度參數(shù)沿深度漸變軟巖邊坡穩(wěn)定性分析方法 .湖南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2012（ 11）： 155 156. 6于少春 .多因素綜合判別系數(shù)法在呼一集高速公路深路塹軟巖邊坡穩(wěn)定性評價中的應(yīng)用 J.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟， 2011（ 18）： 85 87. 文檔資料：道路軟巖邊坡設(shè)計淺析 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :淺談影響公路工 程質(zhì)量的因素以及應(yīng)對策略 軟土地基施工技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用 大拱腳臨時支撐在軌道交通暗挖隧道軟弱地段施工技術(shù)應(yīng)用 鐵路隧道淺埋下穿高速公路施工技術(shù)淺析 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