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涔天河渠道土质边坡失稳分析与对策研究

Instability analysis and countermeasure research of soil slope in Centianhe canal

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摘要[目的]探究因不合理开挖导致的渠道土质边坡的失稳问题.[方法]以涔天河干渠切方土质边坡为例,用FLAC3D模拟其施工过程,复核开挖设计方案,分析边坡开挖诱发牵引式滑坡的破坏机理.针对失稳土质边坡,提出边坡锚固支护、渠道衬砌(方案一)和边坡锚固、明渠变更暗涵(方案二)两种加固处置方案,并分析了处置措施的有效性.[结果]对边坡使用方案二支护加固后,其稳定性明显优于方案一,最不利工况的安全系数可达1.18以上,边坡的总体安全性可以得到保障,而且能最大限度地减小边坡开挖对地表变形的影响,研究成果可指导边坡后期施工的顺利进行.基于TOUGH2模拟脉动灌浆,通过精细化模拟灌浆过程,确定灌浆方案和参数,并以质量分数的形式在FLAC3D中通过插值修改强度参数,采用强度折减法计算开挖边坡安全系数,确定预加固设计方案.[结论]对于类似边坡,应预加固再开挖,预加固措施优先推荐脉动灌浆方式,以提高边坡的整体稳定性.采用3排孔、孔排距2m、孔深8m的布孔方案后,边坡安全系数可达到1.50以上.与直接开挖相比,该方案有效降低了边坡垮塌的风险,研究成果可供类似工程参考.