考虑坡顶裂隙特性的土质路堑边坡稳定性研究

以湖南省永龙(永顺—龙山)高速公路某土质路堑边坡为背景,以GLE法为基础提出考虑坡顶裂隙的边坡稳定性计算方法,对裂隙长度、充水比例对边坡安全系数的影响进行计算分析。结果表明,土质路堑边坡安全系数与边坡坡顶裂隙深度和裂隙充水比例均呈指数函数关系,裂隙深度较小时对边坡稳定性的影响较小,但随着裂隙深度的增加边坡稳定性迅速下降,施工中应着重考虑对边坡坡顶裂隙的防排水。     

公路软质岩边坡坡率的适度原则

通过总结贵州境内崇遵、玉凯、厦蓉高速公路的软质岩边坡实际放坡情况,分析了软质岩边坡的物理力学特征、开挖路基的破坏机理,运用坡率法对路堑边坡进行治理设计。在边坡稳定性分析中,采用简化Bishop法进行计算,分析边坡坡率对边坡稳定性的影响,确定合理的坡率,使路堑边坡的安全性、经济性得到了很好的结合。     

某高路堤边坡稳定性分析与治理

探讨了传统极限平衡分析法（简化Bishop法）和有限元法计算边坡稳定性的优缺点,并结合某高路堤边坡工程实例,对比分析了自然状态下、有无土工格栅作用下边坡稳定性安全系数。分析结果表明:采用土工格栅,能够显著提高高路堤的稳定性。     

膨胀土径向条分法边坡稳定性研究

以Bishop条分假设为出发点，基于Mohr-Coulomb塑性本构关系，建立直角坐标下膨胀土边坡稳定性计算模型。基于滑面为圆弧的假设，计算所有潜在滑面相应的安全系数，以此获得了最小安全系数，进而确定了最危险滑面半径及圆心位置。然后，依据Bishop法所得的最危险滑面半径和圆心坐标，推导极坐标下最危险滑面方程。结合能量守恒思想，引入径向条分法对圆弧面进行划分，基于虚位移原理分析了坡体重力势能以及滑面摩擦力、黏聚力、膨胀力产生的耗散功，据此确定径向条分能量法下膨胀土边坡安全系数。最后，通过算例与传统Bishop条分法进行对比，发现两者所预测的边坡稳定性系数随膨胀力的变化趋势一致，并通过有限元方法进行了对比验证；径向条分能量法有望为膨胀土边坡稳定性分析提供数据积累和方法依据。     

Bishop法在岸坡稳定性分析中的应用

桥梁主墩位置的岸坡稳定状况决定了桥梁的桥型方案和孔跨布置,因此桥墩所在位置的岸坡稳定性分析具有极大的必要性和重要性。目前稳定分析方法主要有Janbu法、Bishop法、传递系数法、Morgenstern-price法、Spencer法、FLAC拉格朗日快速有限差分法、强度折减方法等,本文依据规范和贵州省工程经验,提出了岸坡稳定性安全系数控制工况和控制标准,采用规范推荐的Bishop法对两岸岸坡稳定性进行了计算分析,为类似工程提供了一定的参考。     

侧岸约束下高填路基稳定性三维效应系数计算

文章针对侧岸约束下高填路基稳定性问题,分别采用二维的两种计算方法——极限平衡Spencer法和有限元强度折减法对其安全系数进行计算,结果表明有限元强度折减法可以替代Spencer法。建立侧岸约束下高填路基实体模型,采用有限元强度折减法计算不同冲沟岸坡坡度的三维安全系数并与Spencer法的二维安全系数比较,通过回归分析求得侧岸约束下高填路基稳定性三维效应系数。结果表明:岸坡坡度越陡,三维效应系数越大,越有利于路基稳定。     

Slide软件在库岸边坡路基稳定性研究中的运用

以库岸边坡路基修建为研究对象,建立库区二维边坡模型,基于Slide软件采用Bishop法和Janbu法对边坡的破坏范围及滑裂面安全系数进行模拟计算,同时建立无水模型对比分析研究水对边坡稳定性的影响。结果表明Janbu法对该模型的计算更接近实际情况,由于边坡地层主要为板岩,滑裂面切割深度较浅,破坏后二次计算显示路基的稳定性满足设计要求。     

采用模拟退火法进行土体参数空间变异边坡的安全系数求解

采用瑞典法、简化Bishop法和简易Morgenstern-price方法进行了给定土体参数空间变异边坡截面的圆弧滑面安全系数计算,并引入模拟退火法进行边坡的全局危险滑面搜索。计算结果表明,圆弧滑面假设下模拟退火全局扫描算法能以较好的精度完成土体参数空间变异边坡的极限滑面搜索计算。瑞典法计算精度较简化Bishop法和简易Morgenstern-price法相对较差;简化Bishop法和简易Morgenstern-price法的计算精度接近,但是简化Bishop法的计算效率较高,简易Morgenstern-price法计算过程中存在冗余迭代计算。采用简化Bishop法和模拟退火相结合的边坡圆弧极限滑面搜索算法能够同时兼顾计算精度和效率,推荐优先使用。     

基于有限元法与极限平衡法的山区深挖路堑边坡施工安全性分析

为了在施工前根据地勘的基本资料准确地对山区高速公路深挖路堑边坡进行施工安全稳定性评价,依托资溪花山界(赣闽界)至里木高速公路中的深挖路堑边坡工程,采用极限平衡法和有限元法对不同断面形式、不同高度、不同加固程度的深挖路堑边坡在施工过程中各个工况下的安全系数、位移场进行了对比分析。结果表明:深挖路堑边坡的稳定性主要与挖方高度、边坡坡面坡度、地层地形差异等因素有关;边坡施工过程中坡面变形较大区域主要集中在全风化层和强风化地层;地形的不同与卸荷的不均匀会导致坡面开挖后侧向变形趋势的不同;深挖路堑边坡处于强风化地层的路基相比中风化地层的路基回弹变形更大,且垂直差异变形更大。     

有限元强度折减法在边坡计算中失稳判据的讨论

用有限元强度折减法的不同失稳判据对某一边坡安全系数进行评判,并与简化的Bishop法和不平衡推力法对所得到的安全系数进行对比。对比分析结果表明,以特征点位移突变和塑性区贯通作为判据计算的结果与简化的Bishop法和不平衡推力法计算得到的结果比较接近。建议采用特征点位移突变结合塑性区贯通作为边坡失稳的判据。     

炭质泥岩软岩基座路堑边坡开挖过程稳定性分析

炭质泥岩软岩基座路堑边坡在开挖过程中的变形及稳定性变化规律研究旨在为该类型岩体结构的边坡支护设计与施工技术提供理论依据。运用FLAC~(3D)软件,采用强度折减法对软岩基座路堑边坡开挖过程中的变形、塑性区分布、安全系数变化进行了分析。研究表明:边坡水平位移与竖直位移随开挖步数增加而增大,上部灰岩位移变化速率明显比其下伏炭质泥岩大,且竖直位移明显大于水平位移;边坡开挖过程中塑性区主要集中在灰岩与炭质泥岩的接触面;边坡安全系数随开挖步数增加而降低。因此,可以通过降低坡比、开挖步数来实现边坡开挖过程的稳定性。     

基于正交设计的多级边坡开挖方式优化

以湖南省武冈至靖州高速公路工程为依托,针对高速公路路堑边坡开挖方案的边坡开挖参数进行数值模拟,分析各个参数对边坡稳定性影响的规律,并运用正交法得到最优边坡开挖设计方案。结果表明:在一定范围内适当降低平台高度对边坡的安全系数的影响存在3个不同阶段;适当增加边坡平台个数和坡脚处平台宽度能提高边坡的稳定性;并通过正交法解决了实际边坡的边坡开挖优化设计问题。     

非饱和土边坡稳定的可靠性分析

基于Fredlund的非饱和土强度理论，采用Bishop条分法建立非饱和土边坡的稳定方程，然后按照概率论中的中心点法对其稳定的可靠性进行推导分析，得出边坡破坏概率的表达式，并分析了吸力与净增内摩擦角对边坡稳定性安全系数的影响。     

含软弱夹层路堑边坡变形与稳定性分析

为研究软弱夹层对路堑边坡变形与稳定性的影响,采用SIGMA/W计算软件对软弱夹层不同倾角及不同强度条件下的边坡变形与稳定性进行计算分析。结果表明:软弱夹层强度不变时,随着软弱夹层倾角的增加,位移区域的面积逐渐减小,但位移最大值逐渐增大,位移主要由软弱夹层的剪应变所引起,软弱夹层上部的坡积土为整体位移、没有发生变形;边坡潜在滑动面与安全系数受软弱滑动面倾角的影响十分明显,随着软弱夹层倾角的增加,滑动面越趋向于软弱夹层内部,边坡安全系数越小;软弱夹层的倾角越大,相同强度折减系数对其最大位移及边坡安全系数的影响越明显。     

杭兰高速公路K22+300段边坡稳定性分析及其评价

在分析杭州至兰州高速公路K22+300段边坡特征的基础上,分别采用赤平极射图解分析法和传递系数法对边坡进行稳定性分析。根据边坡现场勘察资料确定潜在滑动面,并计算潜在滑动面在不同安全系数下由坡体到路堑的剩余下滑力。据此评价边坡的稳定性,为边坡加固设计提供依据。     

强度折减法分析加筋土坡的稳定性探讨

采用强度折减法对高20m、边坡坡率1∶1、加筋层间距0.6m的土工格栅加筋土坡的稳定性进行了分析。根据强度折减法的特点、滑动面形状、以及计算出的稳定安全系数与Bishop法结果的比较,分析了强度折减法用于加筋土坡稳定性计算的合理性,阐述了上述加筋土坡稳定安全系数Fs与边坡土的粘聚力c和内摩擦角φ的关系。结果表明,Fs与边坡土的粘聚力c和内摩擦角φ分别近似呈线性增长的关系。当φ不变时,c越小,则提高c值带来的Fs增长率越高,特别是当φ≥30°时更加明显;而当c不变时,φ越小,则提高φ值带来的Fs增长率也越高。     

基于ANSYS强度折减循环求解边坡安全系数

有限元强度折减法已较为广泛应用于边坡计算。研究在ANSYS求解环境下合理循环求解边坡安全系数,通过实例计算表明,采用ANSYS求解命令后状态参数返回值以及ANSYS高级非线性终止选项作为循环退出控制参数求解边坡安全系数,同现有边坡失稳同时计算不收敛的判据是相关一致的,且计算结果同Spencer、Janbu、文献解析解对比,精度满足工程需要。     

坡顶荷载对边坡稳定性影响研究

通过对坡顶荷载作用下的边坡进行受力分析,得到竖直条分下边坡稳定性安全系数简化Bishop法计算公式。将坡顶荷载划分为矩形、梯形和三角形这3种型式,分别研究各型式在坡顶荷载位置、大小及长度变化时其对边坡稳定性的影响规律,可得：（1）当坡顶荷载的位置增大时,边坡所得的安全系数增大,当坡顶荷载的大小及长度增大时,边坡所得的安全系数减小;（2）当坡顶荷载远离坡顶点一定距离时,坡顶荷载对边坡的稳定性基本无影响;（3）当坡顶荷载的长度达到一定程度时,其对边坡稳定性的影响趋于稳定;（4）坡顶荷载的大小变化对边坡的临界滑动面影响较小;（4）从对边坡稳定性影响的大小来看,矩形荷载最大,梯形荷载次之,三角形荷载最小。     

有限元强度折减法在膨胀土路堑滑坡分析中的应用

膨胀土路堑滑坡机理复杂,传统边坡分析方法无法对它进行分析并得出合理解释。而有限元强度折减法可采用岩土材料的非线性弹塑性本构关系,能考虑膨胀力等因素的作用,通过计算坡体的应力与应变,合理分析土坡变形过程和潜在滑动面,并采用安全系数评价边坡稳定性,较好地解决了膨胀土边坡稳定性及滑坡处治效果分析问题。应用有限元强度折减法,分析了南友路膨胀土滑坡规律,以及柔性支挡的处治效果。     

准池铁路黄土路堑边坡病害分析及整治研究

结合准池铁路DK60+050～+130路堑边坡单侧发生的局部坍塌病害，根据现场调查、地形特征与水文地质资料，探究黄土边坡病害产生的机制以及诱发因素；利用有限元强度折减法对边坡稳定性进行分析，计算比较整治前后边坡稳定安全系数及剪切应变。经过两年半运营期，验证了边坡卸载减重、增设重力式挡土墙以及完善排水系统等综合措施控制了路堑边坡变形，取得了良好的整治效果。