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极高切坡原位开挖动态力学响应机理及处治技术研究
| 论文题名： | 极高切坡原位开挖动态力学响应机理及处治技术研究 |
| 关键词： | 山区公路;极高切坡;原位开挖;微差爆破;动态力学响应;支护措施 |
| 摘要： | 随着全方位推动高质量发展，我国对于交通运输方面的需求越来越大，要求越来越高，现有道路的改扩建问题成了当下的研究热门。山区公路受地理环境制约常需要靠山侧进行拓宽可能形成上百米的极高切坡，其失稳破坏会造成巨大的灾难。本文以贵州省六盘水市水城县公路项目为依托，通过理论计算和数值模拟的方式，积极开展极高切坡原位开挖过程稳定性研究，为山区公路工程建设提供一定的参考依据，主要研究内容和结论如下： （1）极高切坡进行原位开挖过程中，边坡稳定系数先增大后减小，其中坡顶倾角决定边坡稳定系数增大幅度，坡顶倾角越大，边坡稳定系数增大的幅度越小。这说明了若开挖前原切坡整体稳定性良好，则只需要考虑新切坡逐渐增高对岩体整体稳定性的影响。 （2）新切坡由高度增加稳定系数减小的变化规律可将边坡分为高度严控区、可控区、易控区，边坡高度达到易控区后稳定系数随高度增加线性减小。边坡高度不变时，稳定系数随着边坡倾角的增大而线性减小，减小幅度由高度严控区到易控区不断增大，易控区之后不再有变化。 （3）局部稳定取决于屈服塑性区是否贯通或临空，其破坏程度大小取决于贯通面上荷载量大小。具体表现为土质和软弱松散岩质切坡的原塑性区可忽略，而坚硬岩和复杂岩质切坡的原塑性区残留新坡面造成剥落或垮塌和剩余开挖部分两端贯通导致滑坡。 （4）常规台阶开挖孔内药包应从上到下起爆，最佳微差时间适中；爆孔间应从左到右起爆，最佳微差时间大，取单个爆孔完全爆炸时间为宜。对碎裂飞石有严格要求的工况可采用爆孔间同时起爆。 （5）原切坡的预加固应采用“先利用、后处治”的基本思路；新切坡的永久加固应从整体稳定和局部稳定两方面综合考虑。分级支护与未支护的边坡稳定系数减小趋势基本一致，可采用未支护时可控区指标保守计算。 （6）借鉴采矿工程垂直深孔落矿阶段矿房法（VCR法），对于在开挖中塑性贯通临空的岩体可以进行排危爆破，利用原有塑性区从下到上起爆压碎区大、切坡位移小。安全性和爆破效果都优于常规方式。 |
| 作者： | 郑为民 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 丁静声 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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