山西公路黃土邊坡強(qiáng)度參數(shù)選取方法研究.pdf

1、本文通過(guò)參與山西交通廳項(xiàng)目“黃土地區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性及工程措施研究”，對(duì)山西黃土地區(qū)公路沿線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，獲得黃土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，并結(jié)合已收集資料對(duì)山西黃土地區(qū)進(jìn)行公路工程地質(zhì)分區(qū)；同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)繪制各線路典型邊坡剖面，總結(jié)出四類地層組合形式，并對(duì)其破壞模式進(jìn)行分析。最后，在分析強(qiáng)度參數(shù)理論的基礎(chǔ)上，基于分區(qū)成果及邊坡破壞模式，提出一套山西公路黃土邊坡穩(wěn)定性分析中強(qiáng)度參數(shù)的選取原則及方法，為山西公路黃土邊坡穩(wěn)定性分析及防護(hù)設(shè)

2、計(jì)提供理論依據(jù)，并取得以下幾點(diǎn)成果：
　　 依據(jù)黃土地區(qū)的氣候差異、地理地貌差異、黃土的地質(zhì)特征以及黃土的各種物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，對(duì)山西黃土地區(qū)進(jìn)行公路工程地質(zhì)分區(qū)研究，將山西省劃分為3大區(qū)，11個(gè)亞區(qū)，并對(duì)黃土邊坡分布集中的黃土丘陵溝壑區(qū)(Ⅰ)物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出了區(qū)內(nèi)黃土物理力學(xué)指標(biāo)匯總表，為山西黃土公路邊坡建設(shè)提供了基礎(chǔ)資料。
　　 通過(guò)對(duì)山西省已建公路黃土邊坡的詳細(xì)調(diào)查，依據(jù)地形地貌條件、黃土的成因時(shí)代、黃土

3、的地層結(jié)構(gòu)等，將山西公路黃土邊坡概劃為四大類，分別為新黃土(Q3)單一形式(Ⅰ)、新老黃土(Q3+Q2)組合形式(Ⅱ)、老黃土(Q2)單一形式(Ⅲ)、黃土與基巖(Q2-3+T1(或P))組合形式(Ⅳ)，并結(jié)合野外調(diào)查情況分析出不同組合形式黃土邊坡的破壞模式，其形式主要有坡面破壞和坡體坡壞，據(jù)此獲得黃土丘陵溝壑區(qū)(Ⅰ)內(nèi)公路黃土邊坡破壞模式。據(jù)此本文認(rèn)為在進(jìn)行黃土邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)考慮公路工程地質(zhì)分區(qū)，再結(jié)合不同破壞模式，除考慮邊坡整體穩(wěn)

4、定性外，還必須考慮坡面破壞情況。
　　 在探討峰值強(qiáng)度、“啟動(dòng)強(qiáng)度”(塑性含水量對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度)與殘余強(qiáng)度參數(shù)之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，以實(shí)際工程為例，選取位于不同分區(qū)不同地層組合形式的邊坡體，采用峰值強(qiáng)度、“啟動(dòng)強(qiáng)度”與殘余強(qiáng)度對(duì)其穩(wěn)定性以及坡體應(yīng)力分布進(jìn)行對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)：不同工程地質(zhì)分區(qū)、不同地層組合形式的邊坡，即使坡型相同，其穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果受不同強(qiáng)度參數(shù)取值的影響程度非常明顯，可能出現(xiàn)的邊坡破壞模式也大不相同，也就是說(shuō)實(shí)際公路邊坡穩(wěn)定性

5、評(píng)價(jià)必須考慮峰值強(qiáng)度、“啟動(dòng)強(qiáng)度”和殘余強(qiáng)度的合理選擇問(wèn)題。
　　 最后，綜合考慮山西黃土公路工程地質(zhì)分區(qū)以及邊坡破壞模式，提出了山西黃土丘陵溝壑區(qū)公路黃土邊坡穩(wěn)定性分析的強(qiáng)度參數(shù)選取原則及方法：在山西黃土丘陵溝壑區(qū)即工程地質(zhì)分區(qū)中的Ⅰ區(qū)，公路通過(guò)此區(qū)域時(shí)，其中部--Ⅰb區(qū)：邊坡設(shè)計(jì)的強(qiáng)度參數(shù)建議選用殘余強(qiáng)度；北部--Ⅰa區(qū)：邊坡以坡面破壞為主，應(yīng)優(yōu)先考慮采用峰值強(qiáng)度進(jìn)行邊坡設(shè)計(jì)；南部--Ⅰc區(qū)：在進(jìn)行邊坡設(shè)計(jì)時(shí)建議優(yōu)先選用“啟