京珠公路粤境南某标段花岗岩体高边坡构造环境研究及稳定性分析

本文以岩体边坡为研究对象，结合京珠高速公路粤境南22标岩体边坡，对岩体边坡的各种特点、性状和稳定性等从构造地质学和岩体力学角度作了较深入的研究和探讨。 运用构造地质学的原理和方法并结合岩体力学理论，描述了研究区受结构面控制的岩体的各种地质属性及其构造环境，本文中构造环境着重于岩体结构面的分析及地应力研究。 描述了岩体结构面的地质分类、结构面的破碎模式、结构面的力学特性、结构面的地质属性，利用几何方法对结构面的地质属性进行了描述，并对研究区内岩体结构面进行了分解研究和网络模拟，为岩体特性的深入研究提供了部分依据；利用分形几何理论对岩体结构面的JRC值进行了分形估计，建立了分析模型，并推导出了一个新的分维数计算公式，利用该公式只要测得结构面的平均高度和平均基长，就可确定分维数，进而确定JRC值，简化了JRC值的获取方法和手段；在前人研究的基础上，利用RQD三维分析观点对研究区岩体质量进行了分级，使岩体分级方法尽可能符合客观实际。 分析了岩体初始应力场的一些典型特征，分析和比较了研究区古构造应力场与现今应力场的差异与联系，指出自重应力场是岩体初始应力场的主导因素，而构造应力场对于不同类型的场地其差别很大。 基于岩体结构控制概念，利用概率理论，结合京珠高速公路粤境南22标岩体高边坡，对受结构面控制的岩坡稳定性分析程序和方法进行了分析。结果表明，该边坡安全系数偏小，需要进行加固处理。 文中指出利用预应力锚索加固岩体边坡是行之有效的方法。利用有限元法模拟了锚索锚固段应力状况，对预应力锚索锚固机理、预应力作用及锚固效果进行了简单分析和探讨，阐述了锚固工程的设计原则及注意事项，并对预应力锚索加固22标岩体边坡的方法和设计程序进行了分析。