1 工程概况
　　1.1 场地地层岩性
　　根据现场调查和钻探结果，综合考虑土层的形成时代、成因和物理力学性质指标，发现西侧研究区域地基土层主要有6层(图1) ，自上而下分述如下：
　　1.1.1 粉质黏土：黄褐色，硬塑，局部可塑，干强度中等，中等压缩性，分布不稳定，土质均匀，层厚0.0～7.0m。
　　1.1.2 粉质黏土：黄褐色，可塑，干强度中等，中等压缩性，土质均匀，分布不稳定，层厚2.0～5.0m。
　　1.1.3 粉质黏土：黄褐色，硬塑，局部可塑，干强度中等，中等压缩性，土质均匀，局部缺失或已挖除，层厚3.2～3.5m。
　　1.1.4 粉质黏土：黄褐色，硬－坚硬，干强度中等，中等压缩性，土质均匀，局部有分布，层厚4.8～10.0m。
　　1.1.5 泥岩：灰白色－黄褐色，中－强风化，钙质胶结，破碎－极破碎，属软岩，遇水不易软化，岩溶不发育，岩体基本质量等级为Ⅴ级，层厚2.0～8.8m。
　　1.1.6 石灰岩：灰－浅灰色，局部白色，沿裂隙部位表层局部为黄褐色，局部夹泥质灰岩，较破碎－较完整，属较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级，未见底。
　　填料主要来源于场区工程弃土，以及削坡土石方和建筑垃圾，其中工程弃土为粉质黏土，黄褐色，可塑，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，稍有光泽，土质均匀，堆土层厚0～50m。
　　钻探过程中发现近坡脚位置地基土体中地下水位标高为19m，向山体内侧地下水位略有抬升，地下水位稳定。根据各土层基本物理力学性质指标，其中填土力学参数是根据现场取土样进行室内击实试验确定的最大干密度(1.68g·cm－3 ) 和最优含水量(18.2%) 后制样进行重塑土力学试验测得。
　　1.2 堆山引起的工程地质问题
　　该工程存在的主要工程地质问题包括2个方面：一是水平和垂直方向的变形问题；二是永久边坡整体稳定性问题( 主要指由于堆载而产生的剪切破坏，对周围建筑物、道路、管线产生的不良影响) ，这2 个方面是决定堆山工程成败的主要控制因素。
　　如果在堆填过程中不能保证堆载产生的剪应力增长与地基土的强度增长速率相一致。将会产生地基失稳现象，出现以下一些不良的工程地质现象：
　　1.2.1 如果山体荷载增大造成周围地基土产生侧向挤压可能使其剪切破坏造成周围的地基土隆起。
　　1.2.2 填土如果强度不够可能使山体局部产生滑塌破坏。
　　1.2.3 人工堆载造成地基土层中产生大的超孔隙压力难以消散，影响地基的固结，也不利于边坡稳定。
　　2 计算模型及工况
　　2.1 计算模型
　　计算时根据工程实际对岩土体本构模型选择常用的Mohr-Coulomb 弹塑性模型。计算模型采用15节点实体单元，几何模型宽度为2.5倍边坡高度，垂直方向为2倍的边坡高度。右侧边界为人工山体主峰高度最大位置。
　　采用标准边界条件即：模型左右两侧水平向约束，模型底面水平向和垂直向约束。
　　2.2 计算工况
　　根据初步设计，堆土施工自设计边界四周向中心分层堆积、压实，分层厚度为30cm。假设滑动面为圆弧形，采用极限平衡法分析表明竣工后边坡稳定性受地基影响较大，潜在滑动面穿过地基①和②土层，故堆土速度对地基中变形和孔隙压力变化对施工期间和工后边坡稳定性影响较大，需选择较合理的施工速度。
　　在考虑工期、造价等几个因素的条件下，经过多次分析，确定堆土施工工期定为1a较合适，计算时首先对地基自重应力场和根据初始地下水位引起的孔隙压力进行计算，然后根据堆土施工过程，依次计算以下4个工况:
　　工况1：第1阶段，第1～6个月(180d)堆土至45m标高。
　　工况2：第2阶段准备在第7～8 个月停止堆土，使地基中超孔隙压力得以适当消散。
　　工况3：第3阶段用4个月时间完成剩余全部堆土方量。
　　工况4：第4阶段对工后1a内的地基土体中固结变形进行模拟，以分析土体中超孔隙压力消散和固结特征。
　　最后采用强度折减法对工后边坡稳定性进行计算。根据极限平衡法分析结果确定竣工后边坡潜在滑动面位置(图1)，该剖面位于人工山体西侧中部，对该剖面的分析结果对西侧山体稳定性分析具有代表性。计算时在地基土层中潜在滑动面附近布置10个监测点(图1) 以便对土体变形和孔隙压力进行跟踪分析。
　　3 计算结果
　　3.1 孔隙压力变化特征
　　随堆土高度变化地基中超孔隙压力时程曲线见图2。
　　堆载初期( 第1阶段)，地基中孔隙压力随堆土高度增大而逐渐增大，第1阶段堆土结束时5号监测点出出现最大超孔隙压力，表明上部堆土厚度越大，超孔隙压力值和增长幅度越大，最大值达150kPa。
　　第2阶段，固结期孔隙压力基本呈等幅度下降，第3阶段孔隙压力变化各点有较大差异，随堆土高度变化，1～4号点孔压基本不变，8～10号点孔压变化幅度最大，5～7号点也呈增大趋势，但变化幅度没有8～10号点显著。
　　竣工后土体孔隙压力逐渐下降，1a后孔隙压力下降约71%。
　　上述结果表明，土体中孔隙压力随堆土高度和速度增大均呈增大趋势，孔隙压力越大，则边坡稳定性系数越低，越接近竣工期，对边坡稳定性影响越大，施工速度应越缓慢。
　　3.2 位移变化特征
　　各监测点水平、垂直位移时程曲线见图3。随堆土高度增大，位移量逐渐增大。第1阶段位移增长较慢，地基沉降接近为0，越接近原地表，水平和垂直位移越大，最大水平位移为20cm； 第2阶段水平位移变化不明显，垂直位移逐渐增大，孔隙压力下降，表明地基发生固结沉降；第3阶段受坡度影响，堆土增高引起地基中较大的水平压力增量，接近原地表监测点水平位移快速增大，地基沉降量则稳定增长，堆土施工结束时，最大水平位移为91.2cm，垂直位移位于堆土厚度较大的8号监测点，堆土施工结束时，最大垂直位移量为38.3cm；第4阶段水平位移变化较小，垂直位移则有较大的增长。
　　计算结果显示，在整个加荷过程中，应注意对坡脚处位移(特别是水平位移)变化规律的观察。以此来作为调整加荷速率的依据。
　　竣工后位移速率呈减慢趋势，但孔隙压力变化结果表明，工后孔隙压力下降速度逐渐变慢，故固结变形时间将较长，工后的各项监测内容不可忽视。
　　3.3 永久边坡稳定性
　　计算得到边坡最终水平、垂直位移等值线(图4)。可以看出，堆土施工结束后，填土自身也将发生一定的变形才能达到最终稳定，其中1、2层中等值线变化率大。(责任编辑：南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网）