Stability assessment of landslide-prone road cut rock slopes in Himalayan terrain: A finite element method based approach

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中文题名喜马拉雅地区易滑坡的岩质路堑边坡稳定性评价:一种基于有 限元的方法
作者Sarada Prasad Pradhan
作者单位Department of Earth Sciences, Indian Institute of Technology Roorkee, Roorkee, 247667, India
刊名Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering
2020
12
01
摘要
随着城市化进程的加快以及对大坝、隧道、桥梁、道路拓宽等地质工程项目需 求的不断增加,大规模的边坡失稳不断加剧。连接印度德里(Delhi)和巴德里纳特 (Badrinath)的 58 号国道穿越了复杂的地形和地质区域,存在多处易发生失稳的 路堑边坡。在本次调查中,对喜马拉雅山脉里希凯什(Rishikesh)至德普雷亚 (Devprayag)的公路路堑边坡进行了详细的岩土工程评价。采用 Phase2D 有限元 模拟仿真软件,对 20 个脆弱的路堑边坡进行了详细的边坡稳定性分析。采用非线 性广义 Hoek-Brown(GHB)准则进行了稳定性分析。在 20 个边坡中,有 5 个边坡 (S6、S7、S18、S19 和 S20)不稳定,安全系数(FoS)小于或等于 1,因此需要 立即予以注意;4 个边坡(S2、S9、S13 和 S17)的 FoS 值介于 1 和 1.3 之间,即临 界稳定;边坡 S1、S3、S4、S5、S8、S10、S11、S12、S14、S15 和 S16 则处于稳 定状态。采用 Mohr-Coulomb(MC)准则对上述边坡进行稳定性分析,并与 GHB 准则进行比较。当安全系数 FoS 值较低时,两者计算获得的 FoS 值较为接近,而当 安全系数 FoS 值较高时,两者差异较大。对于喜马拉雅地区的节理岩体,采用非线 性 GHB 准则比采用 MC 准则效果更好,且前者与现场条件更吻合。据此,提出了 一些加强路堑边坡稳定性的建议。

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