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近年来,随着西部经济大开发的进行,公路网建设日新月异飞速发展。但是由于西部地区地域宽广,地形地貌复杂多变、地层岩性不良、地质构造复杂以及气候条件恶劣,在这些地区、尤其是在海拔高达2500m以上的青海山区修筑公路,或者是必须经过已有的滑(边)坡,或者是由于路基开挖从而产生新的滑(边)坡。随着公路建设规模越来越大,建设速度越来越快,产生的滑(边)坡地质灾害问题日益剧增,区域内公路由于地质灾害引起的道路受阻事件频发,严重影响了区域经济发展,国家和地方政府每年投入巨额费用用于道路保通和地质灾害治理。为了确保类似地质灾害问题不发生或少发生,对于地质灾害的处理应本着“一次根治,不留后患”的原则,因此如何防灾减灾成为我们从事地质灾害防治的研究与设计工作者义不容辞的任务。但此项工作的进行目前还存在如下的问题:对滑(边)坡的勘察认识程度不足,造成后期稳定性分析发生偏差;近年在滑(边)坡的防治中,大量采用了新技术、新工艺和新方法,但是新技术的应用实践超前于理论研究,研究现状满足不了工程实践的需要。
为了保证地质病害治理的安全、稳定、经济,对地质病害产生的地质条件、坡体结构特征和变形破坏模型进行正确有效的的分析就极为必要。故开展“青海S101线红土山段滑坡稳定性分析及加固治理机理研究”,运用极限平衡法、GeoStudio数值分析方法分别对滑坡进行稳定性分析,揭示滑坡的特征,归纳总结滑坡滑动机制,同时对加固治理方法进行分析比选,为同类型地区类似地质灾害治理提供参考经验。论文论述的主要内容如下:
1、对滑坡成因进行了分析:病害区岩性不良、地质构造因素、气候环境因素以及地区构造活动造成该滑坡的形成。进而对滑坡形成机理进行了详细的描述分析。
2、通过对红土山滑坡的滑动模式分析,采用极限平衡理论的传递系数法对滑坡在不同工况下的稳定性进行计算,并计算出滑坡在最不利工况的剩余下滑力。结果表明在天然状态下滑坡浅层滑面处于蠕动变形状态,深层滑面处于暂时稳定一变形状态;在最不利工况下,即考虑暴雨和地震的条件下,滑坡处于不稳定状态,需对滑坡进行支护治理才能确保公路的安全运行。
3、利用GeoStudio数值模拟软件建立了滑坡体的模型,进行二维仿真计算模拟:在天然状态下和受暴雨作用影响下,滑坡处于稳定状态;在同时受到暴雨和地震动力作用影响下,滑坡处于不稳定状态。
4、论述滑坡防治的基本原则、滑坡防治工程的级别划分与设计安全系数要求,介绍了目前工程中较为常用的几种滑坡防治工程技术体系。在此基础上,针对红土山2号滑坡提出了两种综合治理方案,并进行了方案的分析比选。选定锚拉式抗滑桩、锚杆框架梁结合树根桩以及系统的排水措施对滑体进行加固,加固后的滑体在最不利工况,即自重+暴雨+地震工况下稳定安全系数大于1.15,达到规范对滑坡稳定性的要求。
5、通过滑坡体变形监测以及方案实施后五年内公路的安全运行,证明红土山2号滑坡治理的方案选择是适宜可行的,方案实施效果良好。