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红层软岩边坡坡面固化对边坡稳定性影响研究
| 论文题名： | 红层软岩边坡坡面固化对边坡稳定性影响研究 |
| 关键词： | 红层软岩边坡;坡面固化;边坡稳定性;三维网植草支护 |
| 摘要： | 中国西南地区分布着大量难以直接用于工程建设的红层软岩，其成份受雨水侵蚀会泥化膨胀，极易崩解，造成滑坡、泥石流等地质灾害频发。随着西部地区道路建设快速发展，大量工程实践经验表明，穿过红层区域的边坡工程虽然采用了传统工程支护，但在连续降雨或暴雨的影响下，其软岩边坡仍会出现失稳滑塌，造成重大损失。 基于此，本文针对红层软岩边坡开展综合处治加固技术的研究，通过土工试验结果分析固化材料对土体性能的影响，确定适宜红层软岩边坡坡面土体固化的材料掺量，结合数值软件探讨坡面固化处理对红层软岩边坡稳定性的影响。具体内容和成果如下： （1）通过设计室内三轴压缩、无侧限抗压强度、浸水崩解以及渗透等试验开展固化软岩坡面土体配合比的研究，综合强度、粘聚力及内摩擦角等性能数据，分析坡面土层固化对红层软岩边坡稳定性的影响，优选适宜固化材料的最佳掺量。通过试验比较发现，当掺入的水泥、粘土石化液剂、减水增实粉剂掺量分别为3%、2%、3%时，红层软岩坡面土体处理后强度是处理前的2.76倍，24h渗透深度仅约处理前的1/4，浸水后强度损失不到10%，径流冲刷后无明显裂缝等变化，抗冲刷性能好。 （2）依托岔河互通A匝道红层软岩边坡滑塌实例，采用FLAC3D对其进行模型构建与赋值计算。经对比分析计算数值与图像发现，依设计方案采用三维网植草支护后的边坡虽在天然工况下稳定性较支护前提升36%，但在暴雨影响下却下降至0.85，其位移及应变云图显示此时边坡将同实例工程一样迅速失稳滑塌。 （3）在原设计方案的基础上增加适宜的固化剂对其坡面土体进行处理，虽然天然工况下稳定性数值提升不多，但在暴雨情况下固化处理后三维网植草防护的边坡安全系数较之前的0.85提升了1.30，复合支护的边坡整体安全系数较设计方案的3.73提升到8.16。结果表明固化处理能有效提升暴雨工况下红层软岩边坡的整体稳定性。 综合考虑固化剂和工程支护技术对红层软岩边坡坡面土体的影响，结合对实例边坡工程的试验与模拟分析，建议我国西南地区特别是滇中区域的红层软岩边坡应采用固化剂和工程支护技术共同加固，其中固化剂内水泥3%、粘土石化剂液剂2%、减水增实粉剂3%，工程支护方案可根据工程实际设计，能明显提高边坡表层土体的工程性能及抗冲刷特性，从而提升红层软岩边坡的防护效果及整体稳定性。 |
| 作者： | 薛伟 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 文华;舒中文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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