锚杆长度对层状边坡稳定性影响研究

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1、锚杆长度对层状边坡稳定性影响研究赵华鹏齐佳佳陕西省土地工程建设集团有限责任公司黄河西岸土地整治分公司摘要：层状边坡在实际工程屮经常遇到，文章以一理想层状煤系地层边坡为研究对彖,运用岩土分析软件Geo-studio分析研究了锚杆长度及降雨前后边坡安全系数的变化。研究表明：边坡在降雨过程中的安全系数变化曲线为先减小后上升的形态,在降雨结束时刻边坡的安全系数达到了最小值;随着加固锚杆长度的增加，边坡的安全系数逐渐增大，当加固锚杆的长度超过极限值之后，边坡的安全系数则不再增大。关键词：层状边坡;降雨;安全系数;锚杆加固;

2、作者简介：赵华鹏（1991-），男，陕西长武人，硕-上，研究方向：岩土工程。1概述煤系地层在我国四南地区比较常见，在道路建设、路基开挖过程中遇到的频率很高UL调查发现:广东省部分公路项目的煤系地层边坡出现过严重的坍塌、滑坡事故;京港澳高速公路粤境北段分布较多煤系地层，运营期间出现多出煤系地层边坡的严重滑坡事故。崔志波等结合汕梅高速公路梅州至梅南段边坡防护工程实例，介绍对黑色碳质页岩高边坡在不利季节尤其是雨季施工时动态设计、动态施工的方法。文章针对煤系地层的特点，以某一理想煤系地层边坡为案例，采用岩土专业软件Geo

3、-studio中Slope/W、Seep/W模块进行数值计算，研究了锚杆长度及降雨前后对其稳定性的影响。2计算模型、方案及其参数选取2.1模型建立根据勘察所得到的剖面图，利用岩土专业软件Geo-studio中Slope/W、Seep/W模块，建立该边坡的地质模型如图1所示。2.2计算方案根据实际选取的加固方式为锚杆加固，文章计算方案如表1所示。表1计算方案表下载原表2.3计算参数选取对于边坡体内所涉及的材料参数，参考其余相似论文及研究方向，选取岩土层粘聚力、内摩擦角、天然及饱和容重等参数取值［4-6］如表2所示：

4、为了研究降南对边坡稳定性的影响，文章选取极端降南条件下（降南强度为300mm/日）降雨3日来研究降雨情况下对其稳定性的影响。3计算结果分析降雨过程对不同长度锚杆加固的边坡安全系数影响。如图2所示，采用不同长度的锚杆对边坡进行加I古I支护后，边坡在降用过程中的安全系数变化曲线同加I古I之前形态相同，表现为先减小后上升的形态，在降雨结束时刻边坡的安全系数达到了最小值。图1边坡加固前后模型图下载原图表2各种土体的参数计算值下载原表图2不同锚杆长度边坡在降雨条件下安全系数变化曲线下载原图如图3所示，在边坡支护后及降雨结束

5、后，边坡的最小安全系数变化规律相同。随着加固锚杆长度的增加，边坡的安全系数逐渐增大，在锚杆长度从6m增犬到8m时，边坡的安全系数增大幅值最大，Z后随着锚杆长度的增大，边坡的安全系数增大幅值减小，锚杆的长度由10m增大到12m时，边坡的安全系数儿乎不会增大。图3不同锚杆长度下边坡最小安全系数变化曲线下载原图4结束语由以上计算分析可知，边坡在降雨过程中的安全系数变化曲线为先减小后上升的形态，在降雨结束时刻边坡的安全系数达到了最小值。在采用锚杆进行煤系地层边坡支护时，锚杆的长度存在一个极限值，当锚杆长度小于极限值时，随

6、着加固锚杆长度的增加，边坡的安全系数会逐渐增大，当加固锚杆的长度超过极限值之后，边坡的安全系数则不再增大。在以后进行相似边坡锚杆加固时，可通过实际计算选取经济合理的锚杆加固长度。参考文献[1]姜徳义，朱合华，杜云贵•边坡稳定性分析与滑坡防治[M]•重庆:重庆大学岀版社，2005.[2]杨永红，吕大伟•高速公路碳质页岩高边坡加固处治研究[J]・岩石力学与工程学报，2006,25(2):392-398.[3]崔志波，曹卫文，唐红梅•煤系地层公路高切坡稳定性评价[J]•重庆交通大学学报(自然科学版)，2008,27(6

7、):1108-1163.[4]冯樊，李楠•地震作用下锚固边坡动态响应的研究进展[J].工程技术研究，2017,(8):237+245.[5]祝磊，洪宝宁•降雨作用下煤系土层路堑边坡稳定分析[J]•岩土力学，2009,30(4):1035-1040.[6]黄晓华，黄汝祥，刘杰•煤系地层采空区公路路堑高边坡的加I古I治理[J]•重庆交通学院学报，2002,21(1):68-73.