山区高速铁路高陡边坡稳定性与变形分析*
2012-08-06孟庆文冷伍明肖武权
铁道科学与工程学报 2012年6期
孟庆文,冷伍明,肖武权
(1.铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300142;2.中南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410075)
在山区铁路建设中存在大量高陡边坡。对于在自然状态下稳定的边坡,在施工过程和施工后是否稳定是摆在铁路建设中的一个重要课题。考虑施工过程边坡稳定性和变形特征有利于正确判断各施工阶段边坡稳定,采取合理的施工工艺。考虑施工过程稳定性分析已有不少研究成果[1-2],对边坡稳定性分析方法很多,而极限平衡理论是经典的边坡稳定性分析方法,极限平衡方法虽然有一定的局限性[3],因其概念清楚,方法简单而在实际工程中被广泛采用[4]。极限平衡方法有很多种,如普通条分法(瑞典圆弧法,Fel1enious法)、简化 Bishop法、Janbu普通条分法、Morgenstern-price法等[5-6]。对边坡变形预测研究分析大多采用有限元分析,方法很多[7-11]。本文以长昆铁路客运专线某高陡边坡为例,分析边坡在施工过程的稳定性与变形特征。
1 边坡概况、开挖阶段划分与岩土参数
研究线路位于长昆铁路客运专线新建乡特大桥与黄板桥1号大桥之间的路堑边坡,中心最大挖深27.5 m,最大堑坡高42 m。边坡地层为黏土、强~弱风化白云质灰岩。岩层产状为131°∠54°,中线走向 258.6°。
计算横断面DK316+729.764.2如图1所示。左侧边坡为设置五级台阶的路堑边坡,高度为42 m,右侧边坡为设置二级台阶的路堑边坡,高度为19 m。路基边坡根据不同岩土性质分别为1∶(1.5~1.1)。左侧边坡在开挖一级台阶后,在斜坡上设置3根锚杆,开挖二级台阶后,在斜坡上设置2根……
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