基于基覆层力学参数优化的弃碴场堆砌高度研究

作者：蹇志权; 霍宇翔; 张欢; 张喻皙

来源：甘肃水利水电技术, 2020, 56(10): 10-20.

DOI：10.19645/j.issn2095-0144.2020.10.003

• 隧道弃碴场
• 边坡稳定性
• 数值模拟
• 堆砌高度
• 基覆界面
• 力学参数优化

弃碴场作为人工边坡,在空间结构上与自然边坡有较大的相似性。弃碴体下部的第四系基覆层固结程度低、力学性质较差,在弃碴场空间上充当了一软弱夹层,而软弱夹层是自然边坡失稳的内在控制因子,故研究基覆界面对弃碴场稳定性的影响具有重要的现实意义。本文以叙大铁路某隧道弃碴场为研究背景,通过现场调查、室内实验、数值模拟的方法,研究基于基覆界面失稳的弃碴堆砌高度。此外,考虑应力对岩土物理力学性质的影响,合理改变基覆层的力学参数,优化了不同堆砌高度下弃碴场的稳定性。研究结果表明:(1)剪应变在基覆层中存在集中现象,并随着堆砌高度的增加,剪应变集中程度加剧,基覆界面为弃碴场的潜在失稳界面;(2)为保证弃碴场有充足的安全的储备,25°原地形坡度最大堆砌高度约为49 m,30°原地形坡度最大堆砌高度约为44 m,原始地形坡度不影响稳定性的变化规律,只影响数值大小;(3)基于覆盖层土体力学参数取值的优化,弃碴场稳定性增加了1倍。

• 单位
  地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室; 成都理工大学