降雨条件下隧道与堆积层边坡相互作用机理研究

堆积层边坡具有结构松散、渗透性强和易受施工扰动等特点。隧道开挖与降雨入渗均可导致堆积层坡体产生挤压变形,使隧道支护结构因围岩压力增加发生变形和开裂,影响其安全。本研究以湖南省某山岭隧道工程为背景,采用有限元数值方法,分析在不同工况下堆积层边坡与平行穿越隧道之间的相互作用和堆积层坡体的变形机理,探讨在降雨入渗条件下,隧道穿越堆积层边坡时,隧道支护结构和堆积层坡体受力变形的时空变化特征。研究结果表明:降雨入渗使堆积层坡体及平行坡向穿越坡体的隧道衬砌结构的应力和变形增大。其中,堆积层坡体前缘和坡面位置受施工扰动和降雨入渗作用的影响最明显,位于堆积层内部的隧道衬砌结构拱顶处的受力变形比其拱腰处的受力变形更大,降雨强度的增大会显著提高该影响效应,且降雨诱发的隧道拱顶位移变形具有一定的时间滞后性。     

降雨条件下顺层岩质边坡稳定性研究

以西南山区某边坡为原型,对岩质边坡渗流特性和雨水入渗过程进行了分析,对降雨入渗对岩质边坡的作用进行了探讨,利用MIDAS/GTS研究边坡在不同降雨强度下孔隙水压力变化规律,以及降雨和不同支挡形式对边坡稳定系数的影响。研究结果表明:随着降雨历时的增加,孔隙水压力迅速增大,当孔隙水压力增长到一定大小后,孔压不再增加,此后孔压变化很小,坡面达到饱和状态;降雨对边坡稳定影响较大,含软弱夹层的岩质边坡稳定性主要取决于软弱夹层的强度;支挡结构限制了滑体位移,具有良好的加固效果,支挡形式越强,边坡越稳定;岩层倾角越小,边坡越稳定。研究结果可为顺层岩质边坡的科研、设计和施工提供参考。     

降雨入渗条件下抗滑桩加固边坡三维仿真分析

以贵广铁路某边坡抗滑桩加固工程为例,在建立三维仿真模型基础上,计算各坡点位移随时间的变化数值,并对比分析降雨、抗滑桩加固等不同条件对边坡稳定性的影响。仿真结果表明:在降雨条件下,抗滑桩对边坡的稳定性有很大的改善作用,此时坡体位移变化规律具有新的特点。     

高速公路高边坡变形监测与分析

为验证高速公路高边坡支护方案的合理性，结合案例开展变形监测。选取有代表性的监测断面，布置测点对坡体位移、锚索预应力和边坡深部位移进行监测，分析确定边坡的稳定性。坡体位移变化速率监测前期较快，后期逐步趋于稳定；锚索预应力监测前期损失大，后期由于坡体移动有增大的趋势，最终达到稳定状态；边坡内部存在滑动带，深部位移先增大而后达到稳定。通过分析监测结果，得出边坡支护后逐步达到稳定状态，支护方案合理。     

临吉高速公路东团滑坡稳定性分析与处治措施研究

在工程地质勘察和数值计算的基础上,分析了临吉高速公路K220+700~K220+960段路堑边坡的工程地质条件、滑坡产生原因,对滑坡进行稳定性分析。研究表明:坡体存在顺层的软弱岩层是该滑坡产生的内因,降雨入渗、路基全断面开挖及支护不及时是该边坡滑坡的诱因。强度折减法计算表明,目前边坡的稳定系数为0.963,处于不稳定状态,需要处治。针对滑坡的特点及工程环境条件,提出了临时反压、抗滑桩等支挡结构为主,排水、坡面防护为辅的综合处治措施,实践证明该处治方案安全可靠,具有一定借鉴意义。     

路基压实黄土坡面降雨冲蚀试验研究

系统地进行了压实黄土路基边坡的7大因素变化条件下降雨冲刷试验研究,得出西安和甘肃压实黄土边坡降雨冲蚀强度经验公式、坡面最大冲刷强度的临界坡度等系列结论,对压实黄土路基坡面防护设计具有积极的指导作用。     

某顺层岩质边坡及其支护稳定性数值分析

为研究顺层岩质边坡支护稳定性、改善边坡结构面易失稳的问题,以某岩质边坡为对象,通过数值模拟分析得到某岩质边坡在支护施作前后塑性区分布变化、整体位移以及剪切应力的变化规律。结果表明:在支护结构施作前后,边坡塑性区的面积分布、最大塑性应变值以及其位置都发生了改变,提高了边坡稳定性;施作支护结构后边坡的最大位移相对初始状态下减小31. 2mm,对抑制边坡的变形效果显著;随着支护结构的施作,边坡剪应力整体分布趋势及剪应力最大值变化较小,边坡坡面最大剪应力分布情况变化明显,坡脚处剪应力逐渐减小,施工过程坡脚发生剪切破坏可能性较低。     

路基压实黄土坡面降雨冲蚀试验研究

系统地进行了压实黄土路基边坡的7大因素变化条件下降雨冲刷试验研究，得出西安和甘肃压实黄土边坡降雨冲蚀强度经验公式、坡面最大冲刷强度的临界坡度等系列结论，对压实黄土路基坡面防护设计具有积极的指导作用．     

多雨季节公路岩质边坡施工稳定性研究

通过数值模拟软件MIDAS/GTS对在加固前后降雨入渗对边坡稳定性的影响进行研究,可以得出：加固前坡体在天然状态下开挖稳定性较好,在降雨入渗条件下随着降雨强度、降雨持时的增加,边坡的水平位移不断增加。采用锚喷护面后,即使发生暴雨,边坡的最大水平位移仅为25mm,最大垂直位移为15mm,此时计算出的安全系数为1.28,边坡稳定。     

通青公路边坡失稳成因分析及治理研究

在分析通青公路地质环境条件的基础上,对该路段边坡失稳的形态、变形特征以及气象水文、地形地貌和工程活动等主要因素对边坡稳定的影响进行了研究,并对该线路中边坡失稳的形成过程和机理进行了分析。研究结果表明,由于开挖使得边坡植被遭破坏,表层岩土体风化严重及降雨入渗导致边坡岩土体浸水软化,其抗剪强度降低或丧失,形成坡面开裂和坡脚剪切破坏,滑面贯通造成边坡失稳的产生。结合工程实际对该处边坡失稳进行了处治设计,提出削坡卸荷＋地表地下排水＋坡脚支挡防护的综合治理措施,同时采用渗流有限元与普遍极限平衡法相耦合的方法,对通青公路k4＋330段边坡不同工况下稳定性进行分析。计算结果表明：处治前边坡在持续降雨情况下处于不稳定状态;处治后边坡在边坡天然状态和饱和状态抗剪强度降低的情况下,其安全系数都得到了提高。     

预应力锚索在公路边坡支护中的应用研究

在山岭重丘区高速公路的施工中,路堑边坡较高,土石方开挖方量大,在坡体岩层松散、破碎、地质条件较差的地段,高边坡的开挖扰动破坏了原地层结构,开挖边坡将坡体天然支挡部位切掉,对边坡的稳定性造成了破坏,容易引发山体滑坡、岩塌等地质灾害,直接影响高速公路的施工及运营安全。采用预应力锚索对高边坡进行支挡防护施工,并对防排水进行综合治理,是当前在路基高边坡设计或施工中普遍采用的边坡治理方案。     

全风化花岗岩边坡坡面降雨冲刷数值模拟分析

依托于广佛肇高速公路工程建设项目,运用有限元分析软件ABAQUS建立全风化花岗岩边坡数值模型,对比分析了边坡在降雨和降雨冲刷两种状态下的孔隙水压力、位移、安全系数、塑性贯通区,得出了坡面冲刷对边坡安全系数的影响趋势,并通过进一步研究坡面降雨冲刷过程中数值模型的塑性贯通区与降雨量之间的关系,对全风化花岗岩边坡30 a内的水土流失情况进行了预测,为后期的工程防护提供参考。     

边坡开挖支护时序有限元分析

为研究公路改扩建工程边坡稳定性的影响因素, 寻求科学的支护方法, 以柳州至南宁高速K1456+800处左侧改扩建边坡为研究对象, 利用ANSYS建立了有限元数值模型, 选择未及时支护和及时支护2种支护方式, 模拟计算了改扩建工程中6级边坡开挖过程中坡体的剪应变增量及水平、竖向位移增量; 为定量分析2种支护条件下边坡开挖过程中位移及应力的变化趋势, 选取了6个特殊节点进行监测, 主要监测内容包括测点的位移(包括水平位移和竖向位移)以及主应力(包括最大主应力和最小主应力)随开挖时步的变化情况。分析结果表明: 无论是否及时支护, 每步剪应变增量最大值均位于坡脚, 但及时支护时, 分布面积及数值较未及时支护时小, 边坡发生失稳的可能性较低; 随着开挖推进, 水平位移增量先减小后小幅增大, 竖向位移增量先急剧增大后缓慢减小, 及时支护下各测点最终位移较未及时支护情况要小; 未及时支护时最终开挖安全系数接近1.0, 及时支护后每步安全系数均大幅提高, 基本大于1.35。综上所述, 及时支护能够有效减小边坡剪切应力, 限制水平与竖向位移, 降低整体应力水平, 提高边坡安全系数, 显著改善坡体稳定性。      

路基边坡降雨入渗的影响因素分析

路基边坡降雨入渗过程属于典型的非饱和土流固耦合问题,性质复杂,影响因素较多。采用ABAQUS有限元分析软件对降雨条件下的边坡渗流问题进行分析,探讨降雨强度、降雨历时、降雨类型、路基边坡坡率及路基土渗透系数对路基内含水量和沉降变形的影响。研究表明:降雨强度越大,降雨历时越长,路基沉降位移越大;短时暴雨造成路基实时沉降位移增加明显,但长时小雨造成的降雨后路基沉降较大;路基边坡坡率越缓,路基土渗透系数越大,路基沉降位移越大。     

山区高速公路某高路堑边坡稳定性分析与处治

山区高速公路边坡较平原地区而言,其边坡坡体结构更为复杂且开挖深度大,在施工开挖、降雨等条件影响下更易发生失稳破坏。以贵州省山区高速公路某处路堑边坡为研究对象,分析了该边坡滑坡的原因,采用传递系数法对不同工况下的边坡稳定性进行分析和预判,结果表明:该边坡在降雨条件下仍有很大的可能继续发生破坏,需要及时进行处治。同时,针对该边坡的特点,提出了合理的处治方案。     

考虑降雨因素下边坡性质对边坡稳定的影响

为了研究不同边坡性质对边坡稳定性的影响,基于Geo-Studio有限元软件,建立二维平面模型,针对不同岩体材料、坡高、坡角、地下水位面高条件下的边坡进行稳定性研究,研究表明:当边坡角度和高度越大,边坡越易发生失稳破坏;岩土材料决定边坡在降雨初始状态的安全系数值,岩体材料渗透系数越大,边坡稳定性越差;边坡的渗透系数远低于降雨强度时,地下水位面高不会对边坡稳定性造成明显影响。     

降雨对绿化边坡客土稳定性的影响

通过建立降雨条件下边坡客土的破坏模型，研究了边坡绿化过程中降雨对边坡客土稳定性的影响，分析表明，边坡客土的稳定性与降雨特征、边坡坡度、坡面特征、土体特性及土体厚度有较大关系．对于坡度较大的边坡，客土厚度不宜过大，以保持土体的稳定．     

新建黄土隧道洞口边坡稳定性分析

以某高速公路隧道出口黄土边坡为研究对象,根据隧道出口边坡设计情况及实际地质条件,选择合理的计算模型,利用Plaxis有限元法模拟分析锚杆支护前后隧道边坡的应力变化特性及水平位移、竖向位移变化情况,以验证设计合理性。结果表明:隧道出口坡体自然工况下欠稳定,暴雨及地震工况下不稳定;利用Plaxis有限元模拟软件,验证了设计的合理性。     

山西省黄土地区边坡病害成因分析及预防措施

针对山西省黄土地区公路边坡破坏问题,在了解黄土地区公路所处的地理环境与气候条件的基础上,调查分析了边坡的两种破坏形式:坡面破坏与坡体破坏。较为深入地分析了坡面破坏中的冲刷、剥落与坡体破坏中崩塌与滑坡破坏发生的原因。提出了4种边坡破坏形式的防治措施:采用草泥喷护技术防治冲刷破坏;建议山西省黄土地区采取人工植草措施、客土喷播防护措施与土工格室措施等防治剥落破坏;对于崩塌破坏,建议进行填补沟缝、削坡、拦截以及支挡等防治措施;在边坡坡体附近修筑"丁坝"、修建截水盲沟或钻孔及削坡减重技术可以有效降低滑坡破坏的发生。     

水位骤降条件下某滑坡的稳定性分析

通过建立大位移变形块体有限元模型,分析在水位骤降条件下重庆市涪陵地区某大型土质滑坡的稳定性.模拟结果表明,当水位骤降最大变形都集中在斜坡坡面较中后缘高陡坎处,坡体前缘变形较小,极大地影响边坡的稳定性;同时,分析了滑带土对边坡稳定性的影响.