山西公路黃土邊坡強度參數(shù)選取方法研究.pdf

1、本文通過參與山西交通廳項目“黃土地區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性及工程措施研究”，對山西黃土地區(qū)公路沿線進行現(xiàn)場調(diào)查，取樣進行室內(nèi)試驗，獲得黃土物理力學性質(zhì)指標，并結合已收集資料對山西黃土地區(qū)進行公路工程地質(zhì)分區(qū)；同時現(xiàn)場繪制各線路典型邊坡剖面，總結出四類地層組合形式，并對其破壞模式進行分析。最后，在分析強度參數(shù)理論的基礎上，基于分區(qū)成果及邊坡破壞模式，提出一套山西公路黃土邊坡穩(wěn)定性分析中強度參數(shù)的選取原則及方法，為山西公路黃土邊坡穩(wěn)定性分析及防護設

2、計提供理論依據(jù)，并取得以下幾點成果：
　　 依據(jù)黃土地區(qū)的氣候差異、地理地貌差異、黃土的地質(zhì)特征以及黃土的各種物理力學性質(zhì)指標，對山西黃土地區(qū)進行公路工程地質(zhì)分區(qū)研究，將山西省劃分為3大區(qū)，11個亞區(qū)，并對黃土邊坡分布集中的黃土丘陵溝壑區(qū)(Ⅰ)物理力學參數(shù)進行統(tǒng)計，得出了區(qū)內(nèi)黃土物理力學指標匯總表，為山西黃土公路邊坡建設提供了基礎資料。
　　 通過對山西省已建公路黃土邊坡的詳細調(diào)查，依據(jù)地形地貌條件、黃土的成因時代、黃土

3、的地層結構等，將山西公路黃土邊坡概劃為四大類，分別為新黃土(Q3)單一形式(Ⅰ)、新老黃土(Q3+Q2)組合形式(Ⅱ)、老黃土(Q2)單一形式(Ⅲ)、黃土與基巖(Q2-3+T1(或P))組合形式(Ⅳ)，并結合野外調(diào)查情況分析出不同組合形式黃土邊坡的破壞模式，其形式主要有坡面破壞和坡體坡壞，據(jù)此獲得黃土丘陵溝壑區(qū)(Ⅰ)內(nèi)公路黃土邊坡破壞模式。據(jù)此本文認為在進行黃土邊坡設計時，首先應考慮公路工程地質(zhì)分區(qū)，再結合不同破壞模式，除考慮邊坡整體穩(wěn)

4、定性外，還必須考慮坡面破壞情況。
　　 在探討峰值強度、“啟動強度”(塑性含水量對應的強度)與殘余強度參數(shù)之間關系的基礎上，以實際工程為例，選取位于不同分區(qū)不同地層組合形式的邊坡體，采用峰值強度、“啟動強度”與殘余強度對其穩(wěn)定性以及坡體應力分布進行對比分析發(fā)現(xiàn)：不同工程地質(zhì)分區(qū)、不同地層組合形式的邊坡，即使坡型相同，其穩(wěn)定性評價結果受不同強度參數(shù)取值的影響程度非常明顯，可能出現(xiàn)的邊坡破壞模式也大不相同，也就是說實際公路邊坡穩(wěn)定性

5、評價必須考慮峰值強度、“啟動強度”和殘余強度的合理選擇問題。
　　 最后，綜合考慮山西黃土公路工程地質(zhì)分區(qū)以及邊坡破壞模式，提出了山西黃土丘陵溝壑區(qū)公路黃土邊坡穩(wěn)定性分析的強度參數(shù)選取原則及方法：在山西黃土丘陵溝壑區(qū)即工程地質(zhì)分區(qū)中的Ⅰ區(qū)，公路通過此區(qū)域時，其中部--Ⅰb區(qū)：邊坡設計的強度參數(shù)建議選用殘余強度；北部--Ⅰa區(qū)：邊坡以坡面破壞為主，應優(yōu)先考慮采用峰值強度進行邊坡設計；南部--Ⅰc區(qū)：在進行邊坡設計時建議優(yōu)先選用“啟