【摘 要】
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昌栗高速公路沿线出露大量石炭系—三迭系煤系地层,在施工过程中由于边坡开挖后未及时采取防护措施,加上持续降雨入渗多处发生滑塌,严重影响了昌栗高速公路施工工期和未来运营安全。本文在对昌栗高速C11标段内煤系地层路堑边坡调查基础上,分析了影响煤系土边坡失稳风险因素,提出煤系土边坡风险评估模型,最后针对昌栗高速K213边坡开展了防护前后的风险评估,针对煤系土边坡失稳特点,提出治理方案,治理效果较好。论文主
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昌栗高速公路沿线出露大量石炭系—三迭系煤系地层,在施工过程中由于边坡开挖后未及时采取防护措施,加上持续降雨入渗多处发生滑塌,严重影响了昌栗高速公路施工工期和未来运营安全。本文在对昌栗高速C11标段内煤系地层路堑边坡调查基础上,分析了影响煤系土边坡失稳风险因素,提出煤系土边坡风险评估模型,最后针对昌栗高速K213边坡开展了防护前后的风险评估,针对煤系土边坡失稳特点,提出治理方案,治理效果较好。论文主要开展了以下工作:(1)论述了常用的边坡工程风险评估方法,总结分析常用风险评估方法的优缺点,针对煤系土边坡风险研究中的模糊性、不确定性,选择Fuzzy-AHP作为本文煤系土边坡风险评估的方法,并提出了煤系土边坡风险分析的流程。(2)通过现场调研昌栗高速公路C11标段沿线边坡的地形地貌、岩性及水文地质条件等,总结了沿线煤系土边坡类型及破坏特征。依托昌栗高速公路C11标内煤系土边坡工程,对多个煤系土滑坡进行实地勘察。从煤系地层岩性、地质构造、水文地质条件、地形地貌、工程建设工艺等多个方面分析了煤系土边坡失稳风险因素,为构建煤系土边坡风险评价指标体系提供参考。(3)针对煤系土边坡的特点及失稳风险因素构建煤系土边坡风险评价层次结构体系,包括煤系地层工程性质、地形地貌、工程建设工艺、诱发因素、坡体变形特征五大主要因素,在这五大因素上又细化为20个二级指标。采用层次分析法计算权重值,并按照定性、定量确定各指标的隶属度。(4)制定煤系土边坡失稳风险等级和失稳致灾风险等级以建立风险评价模型。将煤系土边坡失稳风险划分为风险较小(I)、风险一般(II)、风险较大(III)、风险极大(IV),参考《高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评估指南》,将边坡失稳风险分为4个等级,综合建立煤系土边坡综合风险评价矩阵,制定煤系土边坡风险接受准则和相应风险控制措施。(5)针对昌栗高速K213高边坡开展风险分析,通过模型计算分析失稳风险等级为III级,边坡失稳致灾风险等级为4级,综合风险等级为高度风险,与实际情况相符,验证了风险评估模型的合理性。(6)在对沿线煤系土路堑边坡防护防治措施调研基础上,总结煤系土防护原则。根据风险分析的结果,针对煤系土边坡特点及边坡变形破坏成因提出K213边坡治理措施。最后对K213路堑边坡防护后开展了风险评估,计算结果表明边坡治理后残余风险为低度风险,风险可接受,表明K213采用截抗滑桩固脚、路堑顶部刷方减重及排水综合治理措施可行。同时采用Midas软件对治理方案进行模拟计算也表明,在两次开挖卸载并增设抗滑桩后边坡稳定性满足要求。
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