郑石高速公路黄庄边坡稳定性分析

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1、郑石高速公路黄庄边坡稳定性分析徐德敏（中国地质大学（武汉）工程学院，武汉430074）摘要：岩体的力学性质及其力学作用主要受控于岩体中的结构面以及由此而形成的岩体结构，因此在裂隙岩体中开挖的路堑边坡变形破坏机理十分复杂。在工程地质勘察基础上，根据室内岩石试验成果，结合必要的反映岩体结构和工程地质条件的实测指标，依据现行有关规范对边坡岩体进行工程分类，按经验估算方法确定岩体及结构面的力学性质参数。以此为依据，分别采用极限平衡理论和模糊数学方法对裂隙岩体中开挖的路堑边坡进行赤平极射投影分析和模糊综合评判，综合分析路堑边坡稳定性，

2、并结合用有限单元法对在裂隙岩体中开挖路堑边坡全过程进行模拟，进一步揭示裂隙岩体边坡变形破坏机理，为边坡处治提供依据。关键词：高速公路；裂隙岩体；边坡稳定性；极限平衡理论；模糊数学方法；有限单元法中图分类号：TU452；U416.1+4文献标识码：AStabilityAnalysisoftheHuangzhuangSlopeinZhengShiExpresswayXuDe-min(SchoolofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China)Abstrac

3、t:Themechanicalpropertiesandresponsesofrockmassaremainlycontrolledbyitsinnerstructuralplanesandwhattypeofstructuretheybuild..Asaresult,itisextraordinarilycomplicatedthathowthecuttingslopescutinjointedrockmassdeformanddestroy.Basingonengineeringgeologicinvestigation

4、andabidingbysomepresentnormsconcerned,mechanicalpropertyparametersoftherockmassandstructuralplanesareacquiredbyexperientialestimatingaccordingtotheindoortestingresultsoftherockandsomeindispensableactualparametersdescribingthestructureofrockmassandengineeringgeologi

5、cconditions.Accordingtotheparametersacquiredabove,stabilityofthecuttingslopeissyntheticallyanalysedbystereographicprojectionanalysingandfuzzysyntheticaljudgingbasedonlimitequilibriumtheoryandfussymathematicmethodrespectively.Theentireexcavatingprocessesoftheslopecu

6、tinjointedrockmassaresimulatedwithfiniteelementmethodinordertotakeafarthersteptorevealhowitdeformanddestroy，sothatevidenceforslopecontrollingisprovided.Keywords:Expressway；JointedRockMass；Slopestability；LimitEquilibriumTheory；FussyMathematicMethod；FiniteElementMeth

7、od1引言郑石高速公路是河南省高速公路网的重要组成部分，地处中原腹地，东接郑州市西南绕城高速公路，途经郑州、新郑、新密、长葛、禹州、郏县、宝丰、鲁山，止于国道G311，全长182.25km，是一条新的区域能源和旅游大通道的中央辐射线。K0+000~K149+334.269段位于平原微丘区，设计行车速度120km/h，路基宽度28m；K149+334.269~K182＋247.149段位于山岭重丘区，设计行车速度100km/h，路基宽度26m。黄庄边坡位于鲁山县库区乡黄庄村东北约450m处，路堑长约160m，挖方边坡最高点位于

8、K154+760右侧，垂直高度27m，原设计坡率为1：1，按坡高10m分级，平台宽2m（见图1）。施工开挖至第一级边坡下部时，边坡、平台及坡顶均出现纵向裂缝，局部楔状岩体崩塌，边坡存在严重的安全隐患，为此在工程地质勘察的基础上对黄庄右侧边坡稳定性进行分析，以期为边坡处治提供依据。图1黄庄边