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1、交通部西部交通建设科技项目 交通编号： 合同号：2006 318 802 37 单位编号：GJS-KY-2006-02 密 级： 分 类 号：U416.1 贵州山区浅变质岩系风化层路基边坡 稳定性研究 报 告 简 本 报 告 简 本 贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 湖 南 大 学 湖 南 大 学 武 汉 理 工 大 学 武 汉 理 工 大 学 2011 年年 9 月月 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 中文题名 贵州山区浅变质岩系风化层路基边坡稳定性研究 报告简本 英文题名 Brief report：Stabi
2、lity research on epimetamorphic rock cutting slopes of weathering layers in mountainous areas of Guizhou Province 交通编号 项目来源 交通部西部交通建设科技项目 单位编号 GJS-KY-2006-02 合同号 2006 318 802 37 分类号 U 416.1 项目起止年限 2006 年 7 月至 2011 年 6 月 第一完成单位 贵州省交通规划勘察设计 研究院股份有限公司 密 级 项目负责人 刘 扬 报告撰写人 陈昌富 陈昌富 谭捍华 张谢东 陈 芳 项目主要参加人 贵州省
3、交通规划勘察设计研究院股份有限公司：贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司： 刘扬、谭捍华、许湘华、方理刚、陈芳、王佳权、王瑞甫、吕晓舜、龙万学、赵杰华、陈勇、乔东华、邓文琴、张晓燕、田小波、邹建华 湖南大学：湖南大学： 陈昌富、刘晓明、赵明华、苏永华、肖淑君、肖治宇、唐仁华、梁冠亭、张根宝、肖重阳 武汉理工大学：武汉理工大学： 张谢东、欧湘萍、朱云升、李月光、康厚荣、董必昌、邱红胜、杨吉新、李红、张航、胡幼常、何雄君、刘世凯、王开凤、王向阳 主题词 试验报告、西部项目、验收、贵州山区、路基边坡稳定性 关键词 室内试验；浅变质岩；风化 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用
4、版本创建 1 目录 1 项目概况 . 2 1.1 任务来源 . 2 1.2 研究背景 . 2 1.3 项目研究目的和意义. 3 1.4 项目研究内容 . 3 2 浅变质岩系风化层工程特性及其边坡工程分类 . 3 2.1 浅变质岩风化层物质构成及构造特点 . 3 2.2 浅变质岩风化层工程性质及岩体分级 . 4 2.3 浅变质岩风化层力学参数工程获取方法 . 4 2.4.1 现场原位直剪试验 . 4 2.4.2 滑坡试验 . 5 2.4.3 声波测试试验 . 6 2.4 浅变质岩路堑边坡破坏模式识别 . 6 2.5 浅变质岩单轴压缩与三轴循环加卸载试验 . 6 3 浅变质岩系风化层边坡破坏及加固
5、机理试验研究 . 8 3.1 含水率与密度试验 . 8 3.2 岩石点荷载试验 . 8 3.3 岩石结构面抗剪强度试验 . 9 3.4 锚拉抗滑桩室内模型试验 . 9 4 浅变质岩系风化层边坡稳定性以及受力与变形分析 . 10 4.1 边坡稳定性分析软件系统 SMCS . 10 4.1.1 SMCS 系统开发过程 . 10 4.1.2 典型滑坡有限元分析 . 11 4.2 浅变质岩边坡稳定性分析方法和变形破坏机理研究 . 12 4.2.4 浅变质岩边坡稳定性评价方法对比分析 . 13 4.3 考虑强度参数时空效应浅变质岩系风化层路堑边坡稳定性分析 . 13 4.4 浅变质岩风化层边坡可靠性分析
6、 . 14 5 浅变质岩系风化层边坡加固防护技术与施工工艺 . 14 5.1 边坡支护方案确定的区间关联模糊优化分析方法 . 14 5.2 浅变质岩系风化层公路路堑边坡加固机理研究 . 15 5.3 浅变质岩系风化层公路路堑边坡加固智能优化设计方法研究 . 15 5.4 浅变质岩系风化层边坡合理坡面形状及最佳开挖高度 . 15 5.5 浅变质岩系风化层路堑边坡施工影响因素数值模拟分析 . 15 6 成果，效益与推广. 16 6.1 成果 . 16 6.2 效益与推广 . 17 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 2 1 项目概况 项目概况 1.1 任务来源 “贵州
7、山区浅变质岩系风化层路基边坡稳定性研究”是 2006 年度交通部“西部交通建设科技项目”。由贵州省交通勘察规划设计研究院股份有限公司、湖南大学、武汉理工大学共同合作完成。 1.2 研究背景 由于贵州省地形地貌十分复杂，山岭崎岖陡峻，沟壑遍布，高速公路建设中不可避免地要形成大量高陡边坡，近年修筑的崇遵、三凯、清黄、镇胜等高速公路，都存在大量高陡边坡问题，局部的小规模滑坡时有发生，滑坡治理费用居高不下。这些高速公路穿越的区域浅变质岩发育、岩体内软弱夹层多，而且岩体经过多次构造变动，节理裂隙发育、风化破碎严重，是贵州高速公路建设中的不良地质条件之一。自 1993年以来，全省发生较严重的地质灾害 24
8、06 处，造成成 866 人死亡，2449 人受伤，毁房 68000 余间，毁坏耕地 12000 公顷，经济损失达 21.5 亿元。严重地影响并制约了贵州的经济建设和发展。 随着近年来经济社会快速发展和人为活动的增加，贵州省地质灾害发生次数明显增多，分布范围不断扩大，对人民的生命和财产安全构成严重的威胁，直接影响人口、资源、 环境的协调发展。 每年给国家和人民生命财产造成了严重损失和危害， 比如 2003年 5 月，贵州省三穗县台烈镇平溪村三(穗)- 凯(里)高速公路一工地，突然发生山体滑坡，两栋工棚的 35 名工人在睡梦中全部被埋，无一人生还；2004 年 5 月，贵州省水城县金盆乡一村民组
9、发生特大山体滑坡，造成 3 人死亡、8 人失踪、5 人受伤，2004年 12 月纳雍岩崩，造成 44 人死亡，许多灾民无家可归。2005 年 4 月，贵州省仁怀市因强降雨引发滑坡压垮房屋，造成 4 人死亡，多人受伤。 贵州地区公路边坡浅变质岩分布比较广泛，浅变质岩边坡的特征与其他边坡存在着差别，由浅变质岩风化层形成的自然边坡较缓，滑坡的滑动面较浅，易产生次生滑动面，并且滑动面位置难于确定，边坡岩层中节理裂隙发育，完整性与自稳性差，边坡稳定性受地下水或地表水的影响较大，这些差别使浅变质风化边坡和其他边坡的力学性能和破坏模式很不相同。 因此，对贵州山区浅变质岩边坡进行合理地设计和有效治理将直接影响
10、到国家对西部交通基础设施建设的投资以及安全运营。如何对各种不同的浅变质岩边坡稳定性进行分析研究，达到以预防为主、科学经济地治理的目的已经成为当前西部公路建设中急需解决的一大技术难题。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 3 1.3 项目研究目的和意义 本项目主要目的是，研究贵州山区浅变质岩风化层的物质构成、物理力学特性与工程性质，在调查风化层边坡类型及其失稳特征与分布规律的基础上，研究并提出浅变质岩风化层路堑边坡稳定性分析评价、合理施工工艺以及加固处治与防护技术。研究成果可为贵州山区以后高速公路的修建提供相关经验及参考依据。 1.4 项目研究内容 根据项目的研究目的和所需要解决的关键技术问题，本项目主要研究以下内容： （1）浅变质岩系风化层工程特性及边坡工程分类研究 研究贵州山区浅变质岩风化层物质构成、构造特点、风化特征、波速与风化程度的相互关系；研究浅变质岩风化层工程性质、分类方法和风化层路堑边坡类型划分。 （2）浅变质岩系风化层边坡物理力学参数获取方法研究 通过对物探（波速） 、钻探、原位测试、反演分析等方法进行对比研究，提出风化层物理力学参数间接获取方法。 （3）浅变质岩系风化层边坡破坏机理与模式及其稳定性评价研究 基于现场破坏试验（即边坡体内预埋若干测斜管，用挖掘机逐段切方，直至边坡变形失稳）和数值仿真分析，探求边坡
