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岷江双线特大桥高边坡稳定性研究

陈行 邱敏 彭雅婷 龙雪梅 邹祖银

陈行, 邱敏, 彭雅婷, 等, 2015. 岷江双线特大桥高边坡稳定性研究. 地质力学学报, (1): 108-116.
引用本文: 陈行, 邱敏, 彭雅婷, 等, 2015. 岷江双线特大桥高边坡稳定性研究. 地质力学学报, (1): 108-116.
CHEN Hang, QIU Min, PENG Ya-ting, et al., 2015. STUDY ON THE STABILITY OF HIGH SLOPE OF THE MINJIANG RIVER DOUBLE-TRACK BRIDGE. Journal of Geomechanics, (1): 108-116.
Citation: CHEN Hang, QIU Min, PENG Ya-ting, et al., 2015. STUDY ON THE STABILITY OF HIGH SLOPE OF THE MINJIANG RIVER DOUBLE-TRACK BRIDGE. Journal of Geomechanics, (1): 108-116.

岷江双线特大桥高边坡稳定性研究

基金项目: 

四川农业大学创新训练项目 040606693

四川农业大学科研兴趣培养计划项目 04051039

详细信息
    作者简介:

    陈行(1993-), 男, 四川农业大学土木工程学院本科生, 土木工程专业。E-mail:chenhangssd@163.com

    通讯作者:

    邹祖银(1974-), 男, 副教授, 主要从事道路与铁道工程的科研和教学工作。E-mail:zouzyin@gmail.com

  • 中图分类号: TU452

STUDY ON THE STABILITY OF HIGH SLOPE OF THE MINJIANG RIVER DOUBLE-TRACK BRIDGE

  • 摘要: 成兰铁路岷江双线特大桥高边坡位于岷江地震带, 该区域属于高烈度地震强震频发区, 降雨量大且集中, 不良地质分布广, 在复杂环境因素的影响下, 极其容易引起边坡滑坡。在研究现场工程地质情况的基础上, 利用FLAC3D有限差分软件, 建立三维边坡模型, 进行天然、降雨、地震及降雨-地震耦合工况下的稳定性分析。研究结果表明, 天然工况下安全系数为1.318, 边坡处于稳定状态; 降雨工况下, 随降雨量的增加, 雨水入渗和加载作用增强, 位移高值区逐步扩大并逐渐向坡脚延伸, 25 mm/d、35 mm/d及45 mm/d降雨条件下的安全系数分别为1.001、0.932、0.912;地震工况下边坡不稳定, 坡腰中上部位移与加速度最大, 为易滑坡区域; 降雨-地震耦合工况下, 坡腰中上部极其不稳定, 且随降雨量增加, 滑体位移及加速度均增大。

     

  • 图  1  边坡模型

    Figure  1.  The model of slope

    图  2  安全系数与降雨强度关系曲线

    Figure  2.  The relationship curve between safety factors and rainfall intensity

    图  3  各降雨工况下位移

    Figure  3.  The shift diagram of different rainfall conditions

    图  4  汶川地震波加速度时程

    Figure  4.  The acceleration diagramin in Wenchuan seismic condition

    图  5  监测点位置分布示意图

    Figure  5.  The position diagram of monitoring sites

    图  6  各监测点加速度

    Figure  6.  The acceleration diagram of the monitoring sites

    图  7  各监测点位移

    Figure  7.  The shift diagram of the monitoring sites

    图  8  各耦合工况坡腰B点加速度

    Figure  8.  The acceleration diagram of slope waist point B in each coupling condition

    图  9  各耦合工况坡腰B点位移

    Figure  9.  The shift diagram of slope waist point B in each coupling condition

    图  10  不同降雨与耦合工况坡腰B点位移对比

    Figure  10.  The shift contrast figure of slope waist point B in different rainfall and coupling condition

    表  1  边坡岩石力学参数

    Table  1.   Natural and rainfall condition parameters

    工况 岩土体类型 D/(kg·m-3) c/kPa $ \phi $/(°) E/GPa μ σt/MPa 安全系数
    天然 砂岩、板岩夹灰岩 2400 3.30E+07 55.0 2.30E+10 0.26 5.00E+05 1.31875
    块石土 2200 1.05E+04 40.0 8.20E+08 0.28 0.00E+00
    碎石土 2100 1.11E+04 40.0 8.10E+08 0.23 0.00E+00
    粉质黏土 1900 2.20E+04 20.0 1.00E+08 0.35 0.00E+00
    25 mm/d(降雨量) 砂岩、板岩夹灰岩 2450 2.81E+07 46.7 2.30E+10 0.26 4.25E+05 1.00125
    块石土 2320 8.93E+03 34.0 8.20E+08 0.28 0.00E+00
    碎石土 2210 9.44E+03 34.0 8.10E+08 0.23 0.00E+00
    粉质黏土 2030 1.87E+04 17.0 1.00E+08 0.35 0.00E+00
    35 mm/d(降雨量) 砂岩、板岩夹灰岩 2470 2.60E+07 43.8 2.30E+10 0.26 3.93E+05 0.93245
    块石土 2340 8.29E+03 31.4 8.20E+08 0.28 0.00E+00
    碎石土 2230 8.62E+03 31.4 8.10E+08 0.23 0.00E+00
    粉质黏土 2100 1.73E+04 15.7 1.00E+08 0.35 0.00E+00
    45 mm/d(降雨量) 砂岩、板岩夹灰岩 2485 2.39E+07 39.9 2.30E+10 0.26 3.73E+05 0.91225
    块石土 2357 7.58E+03 29.2 8.20E+08 0.28 0.00E+00
    碎石土 2247 8.11E+03 29.2 8.10E+08 0.23 0.00E+00
    粉质黏土 2148 1.62E+04 15.1 1.00E+08 0.35 0.00E+00
    注:D-容重;c-粘聚力;$ \phi $-内摩擦角;E-弹性模量;μ-泊松比;σt-抗拉强度
    下载: 导出CSV

    表  2  耦合工况设置

    Table  2.   Multi load-case set

    工况 降雨条件/(mm·d-1) 地震条件
    耦合工况一 25 汶川地震波
    耦合工况二 35 汶川地震波
    耦合工况三 45 汶川地震波
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-18
  • 刊出日期:  2015-03-28

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