岩质路堑开挖边坡稳定性分析与支护研究.docx

岩质路堑开挖边坡稳定性分析与支护研究
岩质路堑开挖边坡稳定性分析与支护研究
摘要：
在道路建设中，路堑开挖是必不可少的一步。然而，在岩质地区，由于岩体的特性，岩质路堑边坡稳定性难以保证。为了解决这一问题，本文采用现场调查、采样测试、有限元模拟等方法，对岩质路堑开挖边坡稳定性进行了分析和研究，并针对分析结果，提出了相应的支护方案。
关键词：岩质路堑，开挖边坡，稳定性分析，支护
引言：
路堑开挖是道路建设的重要工序，能够有效地降低地面的高差，便于车辆通行。然而，在岩质地区，由于岩体的特性，岩质路堑边坡的稳定性很难得到保障，容易发生边坡滑坡、崩坍等安全事故。为了防止这类事故的发生，需要对岩质路堑开挖边坡稳定性进行分析和研究，提出相应的支护措施。本文基于采样测试和有限元模拟分析的结果，以某岩质路堑开挖工程为例，对岩质路堑开挖边坡稳定性及其支护方案进行了详细的研究和探讨。
一、现场调查和采样测试
在道路建设前，需要对路堑开挖的地质情况进行全面调查。本文选取了某岩质路堑工程作为研究对象，并进行了现场调查和采样测试。岩体为夹板岩，地质层倾向与坡度较大，岩石的结构性较差，容易出现裂缝，存在一定的水固硕性。
采取便携式岩石取样器进行了钻孔、偏心取样等多种方式的采样试验，获取了岩土体物理力学参数，并进行了实验室测试。如图1所示，岩体中多存在裂缝，为边坡稳定性带来较大风险。同时，土体的强度和抗剪强度较低，易发生滑动和破裂。图2为采样器采样后的样品。
[插入图1]
图1岩质边坡现场调查
[插入图2]
图2采样器采样后的岩石样品
二、有限元模拟
基于采样测试的结果，采用岩土材料本构模型，建立了岩质路堑开挖边坡的三维有限元模型。模型中考虑了岩体的裂缝和应力分布情况，对边坡稳定性进行分析。针对岩质路堑的地质条件和现场实际情况，考虑了边坡自重和地表荷载对边坡的影响。
图3展示了模型的三维图像。为了便于边坡稳定性的分析，对边坡进行了划分，并选取主体部分进行模拟。具体来说，模型选择了背坡、斜坡、上部台阶、下部台阶、边坡底部支护等部分作为约束条件。基于有限元分析得到的模拟结果，进行了岩质路堑开挖边坡的稳定性分析。
[插入图3]
图3岩质路堑开挖边坡的三维有限元模型
三、支护方案
根据岩质路堑开挖边坡稳定性分析的结果，本文提出了以下支护方案：
1.实施边坡修整
考虑到原有边坡的结构性较差，边坡表面存在较多的裂缝和破碎部分，会对岩质路堑的边坡稳定性造成较大的威胁。因此，需要对边坡进行修整，加固边坡的支撑能力，避免出现滑坡等现象。
2.安装锚杆和锚索
针对边坡可能出现的滑动和破裂等情况，需要在岩体中安装锚杆和锚索，增加边坡的抗拉能力和稳定性。锚杆和锚索的型号、数量和位置应根据实际情况进行确定。
3.增加排水系统
考虑到地下水对边坡稳定性的影响，需要增加排水系统，确保路堑内部水流畅通。排水系统包括排水管、隧道和唐工法等多种形式，应根据实际情况进行选择和设计。
4.安装挡石墙
为了避免岩石滚落对行车安全造成的影响，需要在路堑上方设立挡石墙，防止岩石滚落，保证道路的安全性能。
结论：
本文基于采样测试和有限元模拟分析的结果，对岩质路堑开挖边坡稳定性及其支护方案进行了详细研究和探讨。研究表明，在岩质区域的路堑开挖工程中，需要考虑岩石的特性和地质条件对边坡稳定性的影响，根据实际情况制定合理的支护方案，保证路堑的安全性。