岩质超高边坡稳定性控制技术研究
1.主要研究内容
(1)岩质超高边坡分级分类特征
基于大量的现场调查,结合岩体的工程地质特征,结合室内数值分析、优化分析和数理统计等数学手段,对岩质超高边坡进行分类分级,确定不同级别岩体的破坏模式。
(2)岩质超高边坡破坏特征及稳定性分析;
确定各级别岩体的破坏特征,对各岩体级别下岩质超高边坡自然稳定高度进行分析,确定不同破坏模式情况下的计算方法和参数基本值,从而为岩质超高边坡的设计和施工提供基础参考。
(3)岩质超高边坡开挖安全稳定性与控制技术研究;
不同级别岩质超高边坡,随着高度不同、岩性不同、坡率不同等,在边坡施工爆破开挖过程中,能够稳定的自然边坡高度不同,因而采用的支护时间也不同。同时,不同级别岩体的破坏模式不同,采用的支护参数和支护方法也不相同,因此,对岩质超高边坡爆破开挖安全稳定性控制也不相同。因此,本部分研究内容主要为:对不同级别在不同坡率、岩体无支护条件下可能稳定的高度进行研究,对分级开挖各级别岩体高度进行优化,对不同级别岩体的坡率进行推荐和优化。考虑不同的施工方案,对影响岩质超高边坡稳定的施工技术进行优化控制。
(4)岩质超高边坡支护设计及优化技术研究;
在以前的岩质高边坡设计过程中,往往采用单一安全系数指标控制边坡的安全性。随着对边坡安全性研究的进一步发展,以优化方法为基础的采用多指标体系进行边坡的综合评价方法越来越得到重视。基于多指标体系的岩质边坡支护设计及优化技术技术能够综合考虑影响岩质超高边坡的各种因素,与边坡岩体分级分类系统结合,能够加强支护方法设计的针对性,提高岩质高边坡支护的综合效率。本部分研究主要内容为:考虑不同级别岩体的坡率与支护参数的组合,对支护措施选择、支护参数及边坡开挖坡率的综合效应进行优化分析。
(5)岩质超高边坡支护措施稳定性分析与评价
岩质超高边坡往往不能自稳,随着工程地质条件的不同,岩质高边坡支护方式也不相同。不同的支护方法是针对不同的力学破坏模式提出的,因而对于不同支护措施的稳定性分析方法也不相同。岩体的定性分级分类只能是针对大部分岩体边坡,而对于破坏模式独特边坡,往往需要有针对性的进行稳定性分析评价,作为岩质超高边坡支护措施的补充。
2. 关键技术
对大量已建和在建的岩质超高边坡进行现场调查和资料收集,以最优化方法中的层次分析方法为工具,基于数理统计、数值分析等方法,建立针对公路超高岩质边坡的岩体分类分级体系,确定不同级别岩体的破坏模式和支护参数,是本研究关键技术。
3. 本子课题创新点
针对隧道围岩的分类分级系统及子系统已经建立,但针对公路超高岩质边坡建立岩体分类分级系统并未形成,因而不能对超高岩质边坡的设计、施工等形成有效支撑。由于公路岩质超高边坡越来越多,建立超高岩质边坡的分类分级系统,并确立各个级别岩体的破坏模式和支护参数,显得十分必要,也是本子课题的主要创新点。
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