山區(qū)高等級公路層狀巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性HSMR快速評價體系研究.pdf

1、山區(qū)高等級公路工程建設(shè)具有如下特點：路線長，跨越地質(zhì)地貌單元較多，從勘察設(shè)計到施工周期較短，難以全面深入地了解沿線路基工程地質(zhì)條件及工程地質(zhì)問題。這使得路基邊坡設(shè)計具有一定盲從性，為公路工程建設(shè)埋下隱患。顯然，針對設(shè)計、施工周期短和地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的特點，傳統(tǒng)的邊坡穩(wěn)定性研究方法和分析手段不合時宜，必須尋求新的途徑與新的思路。 本文以西南山區(qū)國道108線廣元段、昆石路、廣鄰路、渝鄰路和渝黔路等5條高速公路邊坡為研究對象，歸納總結(jié)調(diào)查

2、路段邊坡結(jié)構(gòu)類型及穩(wěn)定狀況，據(jù)此將數(shù)量多且危害大的層狀巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性評價作為主要研究目標。在收集前人研究資料的基礎(chǔ)上，首先對邊坡發(fā)育環(huán)境、基本地質(zhì)條件、邊坡結(jié)構(gòu)類型、變形破壞機理及模式進行深入細致的分析；引用統(tǒng)計學(xué)理論和地質(zhì)工程理論的原理和方法，從分析巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性與坡形、坡高、坡角、結(jié)構(gòu)面特征、巖性及巖性組合特征等方面的關(guān)系入手，分析探討適用于高等級公路層狀巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性快速評價體系。 該體系包含兩個層次，首先針對山區(qū)公路

3、設(shè)計階段資料儲備不足的情況，結(jié)合巖體結(jié)構(gòu)分析方法和地質(zhì)過程機制分析方法，建立以地質(zhì)宏觀判斷為主的簡潔的巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)判據(jù)；其次針對施工階段資料相對較多的情況，基于SMR體系，同時參照CSMR體系，建立適合山區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性快速評價的HSMR體系。從而在公路設(shè)計、施工階段均能對開挖邊坡進行快速準確的評價。具體如下： (1)針對公路開挖邊坡特點，提出將45°作為巖層傾角陡、緩劃分界限。在此基礎(chǔ)上，建立了簡潔的巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)判據(jù)(見表1)

4、。運用該判據(jù)，設(shè)計階段可對沿線巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定狀況進行較為準確的判斷，以便采取相應(yīng)的加固處治措施；施工階段由于資料更加完備，可以對巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性作出更為準確的快速判斷，提出更具針對性的加固處治方案。 (2)鑒于常用巖體質(zhì)量分類體系源于水電工程和礦山工程等領(lǐng)域，不能很好的評判公路巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定狀況，各體系評判結(jié)果差異較大，甚至出現(xiàn)評分值超出體系評分范圍的現(xiàn)象。引入歸一化處理方法，使得各體系評分值差異能直觀體現(xiàn)，便于進行差異分析。進一步引

5、入可靠度概念，對初步分類結(jié)果進行相關(guān)性、一致性分析，尋找各個分類體系之間的內(nèi)在聯(lián)系及差異大小，為構(gòu)建HSMR體系奠定基礎(chǔ)。 (3)雖然已有分類體系考慮了巖體結(jié)構(gòu)對邊坡穩(wěn)定性的影響，但仍有不足之處，難以應(yīng)對具有軟、硬巖相間組合形式的邊坡穩(wěn)定性評價。在充分考慮巖體結(jié)構(gòu)指標基礎(chǔ)上，進一步將巖性組合形式作為參評因子納入邊坡穩(wěn)定性分級系統(tǒng)中，提高了巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性系統(tǒng)評分的準確度。 (4)邊坡的穩(wěn)定性與坡高的關(guān)系并非簡單的線性關(guān)系。

6、考慮到分類體系的易操作性，將復(fù)雜繁冗的物理力學(xué)參數(shù)剔除后，通過大量樣本的統(tǒng)計分析，尋求到一個簡便合理的坡高修正函數(shù)，能將原有系統(tǒng)的分類結(jié)果與實際情況的差異盡可能縮小，滿足穩(wěn)定性初步評價要求。 (5)以研究路段113個邊坡作為研究對象，總結(jié)歸納出適用于高等級公路層狀巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性HSMR快速評價體系。 HSMR=ξRMR-ηλ(F<,1>×F<,2>×F<,3>)+F<,4>依據(jù)上式計算得出HSMR值，其最大值為100，最小值為0