【《基于HSMR法的边坡稳定性分析计算过程案例》2700字（论文）】

基于HSMR法的边坡稳定性分析计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u29619基于HSMR法的边坡稳定性分析计算过程案例 1326241.1HSMR边坡评价体系 1231971.2上木江坪边坡HSMR分析 41.1HSMR边坡评价体系上个世纪70年代，BieniawskiZ.T.和ROMANAM.先后提出RMR（RockMassRating）和SMR法对边坡稳定性进行分级和评价ADDINNE.Ref.{09F99157-42F5-48FE-8614-E4D650DA3AF7}[81]。之后CSMR法被提出，增加了更多评价因素在评价体系中ADDINNE.Ref.{62C02C08-F4F4-4F6A-B589-432D017A52F9}[82]。石豫川ADDINNE.Ref.{2DE998F0-50AC-43A9-8211-E572A7F888AC}[83,84]认为RMR和SMR法与基于地质宏观判断的经验评分有一定的出入，例如CSMR法评价结果中出现高于100分的现象，这与地质工作经验不符，也不满足该方法评分标准。石豫川法针对西南地区113个公路高边坡进行研究，归纳出HSMR（HighwayrockMassrating），这一套全新的评价体系适用于我国西南地区高陡公路岩质边坡稳定性快速评价。HSMR分级体系是石豫川提出的基于SMR~CSMR系统的边坡分级体系，其对RMR、SMR和CSMR系统的评分体系进行了修正，并对评分细则进行了合理改进。HSMR评分的计算公式如下：HSMR=ξRMR−ληF式中RMR、ξ、λ、η、F1、F2、F3和F4的评价体系如下：（1）RMRRMR（RockMassRating）是由美国学者BieniawsakiZ.T.提出的岩体分类系统，对岩体进行评分从而分类，也被称为地质力学系统或岩体权值系统。RMR系统从未扰动岩石材料强度、钻孔岩芯质量RQD、结构面间距、结构面条件和地下水条件这五个参数对岩体进行分级评分。由于不同参数对于岩体分类的影响大小不同，用评分来标志参数的重要性，评分权值越大，表示岩体条件越好，详见表4-3。表4-3RMR参数及评分标准表参数评分标准岩石力学指标（MPa）点荷载强度＞104~102~41~2＜1单轴抗压强度＞250100~25050~10025~50025~1评分1512742~0岩石质量指标RQD(%)90~10075~9050~7525~50＜25评分20171383结构面间距(cm)＞20060~20020~606~20＜6评分20151085结构面形态粗糙度极粗糙粗糙较粗糙光滑镜面评分65310充填物（mm）无＜5(硬)＞5(硬)＜5(软)＞5(软)评分64210张开度（mm）未张开＜0.10.1~11~5＞5评分65410结构面长度（m）＜11~33~1010~20＞20评分64310岩石风化程度未风化微风化中风化强风化全风化评分65310地下水条件状态干燥潮湿湿润滴水流水透水率(Lu)＜0.10.1~11~1010~100＞100评分1510740（2）坡高修正系数ξ表4-4坡高修正系数条件当βj＜βαj−αβj＞β60°＜αj坡高修正系数ξξ注：αs：边坡倾向；βs：边坡倾角；αj（3）结构面条件修正系数λ表4-5结构面条件修正系数结构面条件层面贯通裂隙节理λ0.90.80.7（3）岩性组合系数η表4-6岩性组合系数η边坡岩性组合类型划分类型η取值软硬岩交替软硬岩垂直分布软岩下伏I2-11.2硬岩下伏I2-20.8软硬岩等厚互层水平-中倾顺坡岩层II11.1中-陡倾顺坡向岩层软岩暴露于外II2-1以软岩评价，η取1.0硬岩暴露于外II2-2以硬岩评价，η取1.0横-反坡向坡向岩层II31.0软硬岩不等厚互层顺坡向岩层软岩夹硬岩III1-10.8硬岩夹软岩III1-21.2横-反坡向岩层III21.0注：软硬岩水平分布时应分段进行评价，η取1.0；“断层、夹泥层”按Ⅲ1-2类取值。（4）F1、F2、F3和F4的取值F1是边坡坡向与结构面倾向间关系调整值，F2是结构面倾角大小调整值，F3是坡面倾角与结构面间倾间关系调整值。其取值如表4-7所示：表4-7结构面产状修正破坏机制情况很有利有利一般不利很不利Pα＞30°30~20°20~10°10~5°＜5°TαP/TF0.150.400.700.851.00Pβ＜20°20~30°30~35°35~45°＞45°PF0.150.400.700.851.00TF11111Pβ＞10°10~0°0°0~(-10°)＜-10°Tβ＜110°110~120°＞120°--P/TF06255060注:P为滑动破坏；T为倾倒破坏；βs为边坡倾角；αs为边坡倾向；βjF4是通过大量边坡工程经验统计总结得出的边坡开挖方法调整参数。其取值情况如表4-8所示：表4-8边坡开挖方法调整值开挖方法自然边坡预裂爆破光面爆破一般方法或机械开挖欠缺爆破破F4+15+10+80-8根据以上参数以及公式（4-），可以得出HSMR的最终值，以20分为一级，划分5个等级，分值0~100，如表4-9所示：表4-9HSMR分级级别VIVIIIIIIHSMR＜2021~4041~6061~80＞80稳定性很坏坏一般好很好破坏形式沿大型结构面滑移或类似土体崩塌沿结构面构成平面滑移或大楔形体滑塌沿少量结构面构成平面滑移或楔形体滑塌少量块体滑落无1.2上木江坪边坡HSMR分析通过第三章的实地勘察得知上木江坪边坡主要发育三组节理，其特征见表3-：在计算RMR岩石质量分类中的岩石强度时，参考《工程地质手册》，选取花岗岩抗压强度100MPa。岩石质量指标RQD根据图4-5现场钻孔计算，其中每一箱为1m，值为63%。上木江坪边坡RMR各项评分值如表4-10所示：图4-5实地钻孔表4-10RMR取值表参数抗压强度（MPa）RQD（%）结构面间距（cm）延伸长度（m）张开度（mm）参数或描述1006360~200127mm评分7131510参数填充物（mm）风化程度地下水条件粗糙度RMR值参数或描述软土、植被弱风化潮湿粗糙-评分0310554岩体的RMR值为54，在RMR岩体质量分级中评级为中等。根据三组节理以及坡体产状的不同组成形式（表），坡高350m，通过表4-、4-计算，其F1、F2、F3、F4、λ、η和ξ的和取值如表4-11：表4-11各结构面参数取值表结构面倾向（°）倾角（°）F1F2F3F4ληξJ1202750.151.000150.711.12J2136330.400.7060150.710.92J3144500.151.0050150.710.92J1-J2122320.850.7060150.710.92J1-J3130490.701.0060150.710.92J2-J363110.150.1560150.710.92坡面11360得到以上参数，代入到公式（4-4），得到HSMR值，根据表4-9，得出各滑面组合可能的破坏模式，如表4-12。表4-12上木江坪边坡HSMR评分表滑面组合HSMR稳定性可能破坏形式J175.48好整体J252.92一般平面滑移J357.18一般平面滑移J1-J228.98坏楔形体滑移J1-J322.68坏楔形体滑移J2-J363.33好整体平均50.10一般平面滑移或楔形体滑移根据HSMR分类体系的分级描述表（表4），边坡整体稳定性一般，其中J1的评分为75.48分，J2-J3滑面组合的评分为63.33分，其稳定性好；J2滑面的评分为52.92分和J3滑面的评分为57.18分，其稳定性一般，可能发生平面滑移；J1-J2滑面组合的评分为28.98分和J1-J3滑面组合的评分为22.68分，其滑面组合的稳定性评价为坏，可能发生楔形体滑移；坡体整体平均评分为50.10分，在自然状态下稳定性一般，破坏模式可能是平面滑移或楔形体滑移。J1-J2滑面组合和J1-J3滑面组合的评级为坏，可能发生沿双滑面滑移的楔形体滑移（图4-4）。这类楔形体滑移破坏也是滑移-拉裂破坏的一种破坏模式，楔形体以两个节理面为滑面，楔形体后缘沿结构面拉裂，有向临空面滑移的趋势，在一定外力作用下可能滑出坡体形成危险落石或堆积体（图4-6）。（a）岩体沿楔形滑面滑移（b）楔形体滑移示意图图4-6楔形体滑移通过赤平投影法和HSMR法的边坡稳定性评价分析，评价结果基本一致，该隧道进口边坡在自然状态下处于基本稳定状态，与现场勘察情况一致。边坡紧靠G350