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。     

拓宽高度对高速公路路基差异沉降的影响

设计高速公路改造方案时,需要充分考虑路基差异沉降问题,确保设计方案合理并提升最终工程质量。首先分析了不同填筑高度对路基沉降差异值、表面水平位移值以及坡角水平位移的影响,并对分层填筑过程中的差异沉降指标变化情况进行对比,得出如下结论:填筑高度越大,路基表面荷载、边坡偏载就会升高,从而使得表面沉降就越显著;分层填筑厚度越高,会对老路基造成更多的挤压,新老路基差异沉降会提升。     

坡积土边坡裂隙各向异性特征对雨水入渗过程的影响

采用有限元软件Geo-Slope中的SEEP/W模块分析了裂隙深度、渗透系数比、裂隙角度与裂隙数对雨水入渗过程的影响,结合非饱和渗流理论研究了裂隙渗流各向异性对边坡稳定性的影响。分析结果表明:降雨1、7 d时,1 m裂隙深度内最大孔隙水压力分别为9.69、9.70 kPa,雨水沿裂隙底部向下的入渗深度分别为0.5、1.5 m,裂隙内孔隙水压力随降雨的持续迅速增大,直至由负压力转变为正压力; 裂隙深度越大,裂隙内孔隙水压力越大,降雨停止时刻相应的入渗深度也越大,饱和区域的大小与裂隙深度正相关; 当渗透系数比为1时,裂隙范围内最大渗透系数为1.51×10-7 m?s-1,此时沿裂隙方向渗透系数小于降雨强度,降雨入渗过程受土体渗透系数控制,而当沿裂隙方向渗透系数大于降雨强度时,雨水入渗过程受降雨强度控制; 裂隙角度越小,在裂隙深度范围内的最大孔隙水压力越大,且出现正孔隙水压力的深度也越大,而边坡表层饱和区范围越小; 无裂隙存在时,降雨后边坡内部仍保持负压力状态,无饱和区存在,有裂隙存在时,雨水沿裂隙下渗并在边坡内部形成饱和正压力区,1～5条裂隙形成的饱和区面积分别为16.4、34.7、60.9、75.6、110.7 m2,饱和区面积与裂隙数呈乘幂关系,且随着裂隙数的增加,雨水对渗流场的影响范围与程度增大,长裂隙的集中分布是引起边坡内部大面积连通型饱和区出现与地下水位升高的直接原因。      

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。     

降雨强度对不同渗透性土质高边坡稳定性数值分析

为探讨降雨强度对不同渗透性土质高边坡稳定性影响,基于Geo-Studio有限元软件,对不同降雨强度和渗透性情形下土质高边坡进行稳定性研究,研究表明:渗透系数越低,边坡就越稳定;边坡的稳定性会随着降雨强度增大而受到不同程度的影响;当降雨强度比边坡的入渗率大时,大部分雨水会形成地表径流而流走,较少部分雨水会渗入边坡内部,导致稳定性受到不同程度的影响;渗透系数可作为求取边坡失稳情况下临界雨强的推估条件。     

坡度影响路基土质边坡抗冲刷性能试验研究

边坡稳定是路基稳定的基础保障之一,为了研究坡度差异对土质路基边坡抗冲刷性能影响的基本规律,设计并进行了室内路基模型降雨试验,获得受雨水冲刷的坡表土累积剥离量随降雨历时、坡度变化规律。结果表明:短时期的降雨对边坡表层冲刷剥离影响较小,累计剥离量基本不受坡度影响;随着降雨历时的增加,累计剥离量随降雨历时基本呈线性递增;受到坡度差异影响,累计剥离量随坡度降低呈现先减少再增加的变化规律;路基工程中,选定合理的边坡坡度可以有效增强雨水的抗冲刷性能。     

基于室内模型试验的红砂土边坡雨水冲刷影响因素 敏感性研究

为掌握红砂土路基边坡在降雨条件下的冲刷破坏规律,对该类路基工程边坡防冲刷提出合理化建议,针对湖南省某高速公路红砂土边坡特点,设计开发了模拟雨水冲刷边坡的室内模型试验系统,该系统包括人工降雨装置、供排水系统、测量系统和路基模型,利用该系统有效观测了红砂土边坡在雨水作用下发生崩塌的全过程,测定了不同坡长、降雨强度等条件下的边坡冲刷量,获取了边坡浸润深度随降雨时间的变化规律。依据灰色关联理论,对冲刷量影响因素的敏感性进行了分析。研究表明:影响边坡冲刷量的因素大小依次是降雨强度、降雨总量和边坡坡长。同时提出了相应的红砂土边坡防冲刷建议,在采取红砂土边坡抗冲刷措施时,应重点考虑当地降雨特点的影响。研究结果对红砂土边坡抗冲刷设计具有一定的理论指导作用。     

降雨条件下非饱和土质公路边坡稳定性分析

基于降雨入渗对边坡稳定性影响机理的分析,采用SLOPE/W软件和SEEP/W软件,模拟了降雨强度为50mm/h和80 mm/h条件下边坡土体渗流场的变化。算例分析表明:相同降雨强度条件下,边坡土体孔隙水压力随着降雨时间的推移而逐渐增大。相同降雨历时条件下,降雨强度越大边坡内的饱和区域越大,孔隙水压力也越大;降雨持续时间对边坡稳定的影响程度与降雨强度大小有关。     

水位变化对山区沿河半填半挖路基稳定性的影响分析

研究了水位变化对山区沿河半填半挖路基稳定性的影响,水位变化速度越快,路基整体安全系数越小,路基填料渗透系数越大,路基整体安全系数越大。因此,设计沿河路基边坡支挡防护工程时,应考虑河道水位实际变化规律对路基整体稳定的影响;半填半挖路基填料宜采用渗透系数较大的填料。     

公路软土路基处理方法及实践

前言 我国幅员辽阔,在公路建设中经常会遇到多种路基土质。各种地基中,不少为软弱地基和不良土。其中这类土总的特点是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数小、地基承载力低、地基沉降变形大、不均匀沉降也大,而且沉降稳定历时比较长。关于软土路基的处理成为公路建设中颇为关注的问题。井点降水法在软土路基处理中的应用,降水费用最低,施工时对建设单位和施工单位都是有益的。     

不同荷载因素对路基边坡稳定性影响的三维有限元分析

为深入研究不同荷载因素对三维路基边坡稳定性的影响,根据有限元强度折减法基本原理,借助专业有限元软件FLAC3D建立模型,针对不同荷载大小、荷载长度、荷载宽度、荷载位置分析路基边坡稳定性系数及临界滑裂面的变化规律。研究结果表明:路基边坡顶面荷载越大,荷载长度越长,边坡的稳定性越弱;荷载中心距离坡顶超过5m范围后,边坡的稳定性基本不受荷载位置影响;荷载大小一定时,荷载宽度对边坡稳定性影响并不显著。这些数值分析结论为路基边坡稳定性研究及滑坡处治提供一定参考价值。     

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。     

考虑抗滑桩及挡土墙支护结构影响的降雨诱导边坡失稳模型试验研究

在无支护和有支护(加设抗滑桩及挡土墙)的条件下开展了降雨对边坡稳定性影响的模型试验研究。以实际工程边坡为原型,在常规重力1 g条件下设计了试验模型。试验结果表明:在有支挡结构条件下,降雨对坡体竖向和水平位移的影响均很小,表明支挡结构对边坡坡面位移的限制作用明显。通过比较降雨对坡面和内部位移的影响,发现坡面位移变化远大于内部位移变化,加设支挡结构以后坡体变形主要是雨水对坡面的冲刷造成的。     

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．     

降雨作用下土质边坡水分迁移特征研究

针对降雨诱发边坡失稳的特点,从水分迁移的角度出发,结合非饱和土力学,采用有限元法分析了不同降雨强度作用下边坡内部水分迁移的特征;通过数值模拟得到:降雨作用下,边坡内部孔隙水压力呈层状分布,坡脚处孔隙水压力最大,坡顶次之,坡中最小;边坡中的水分主要沿垂直和倾斜方向迁移,迁移速度由表层向深部逐渐减小,迁移方向也随深度和时间而改变;体积含水率呈非线性分布,且非饱和区非线性化程度较饱和区的高;土体渗透系数随降雨强度的增大而增大,当土体饱和时其渗透系数为饱和渗透系数。     

考虑裂隙和膨胀力的膨胀土边坡稳定性分析

为探究裂隙和膨胀力综合影响下的膨胀土边坡稳定性,通过引入膨胀力对传统圆弧形滑动面稳定系数的计算公式进行改进,运用有限元方法探究膨胀土边坡在不同降雨工况下渗流场的时空分布规律和稳定系数变化规律。经探究,改进后的稳定系数计算公式可较好地反映膨胀特性的影响及稳定系数的变化规律,能较好地适用于膨胀土边坡稳定性分析;降雨强度、降雨历时和裂隙深度共同决定膨胀土边坡经雨水入渗的影响深度,且该深度同膨胀土边坡在气候营力作用下形成的风化带深度相近。停雨期内,裂隙的存在会加剧孔隙水压力的消散;膨胀力严重影响稳定系数,考虑膨胀力后稳定系数减小约30%;稳定系数会随降雨强度、降雨历时和膨胀力的增大持续减小。     

沙漠公路路基边坡的稳定性分析

有关对填料为均质时和考虑路面材料及路基压实度分区时的沙漠公路路基边坡的稳定性分析,以及相关实体工程计算结果表明,与按均质填料情况相比,考虑路基上部及面层性质时的路基边坡安全系数略有增大,且填方高度越大其差异越小,其中边坡的坡率和填料的实际内摩擦角是边坡稳定性的主要影响因素,而填方高度的影响较小。     

基于温度-应力耦合效应的冻土高边坡稳定特性分析

以京新高速某季节性冻土高边坡为背景,通过考虑伴有相变的瞬态温度场与应力场耦合,运用有限元分析软件ANSYS,分别模拟研究了含水率、温度、坡率、有无护坡等因素对边坡位移场、应力场和温度场的影响,并通过比较边坡安全系数的大小,判断各因素对边坡稳定性的影响。计算结果表明:边坡稳定性与含水率、坡率、边坡高度呈负相关,即数值越大稳定性越低;而温度作为影响季冻区边坡稳定的重要外部条件,当负温值位于-10℃以上时,各个指标对其敏感度较高,随着温度的进一步降低,各指标对温度的灵敏度逐渐减小;此外,施作护坡可有效地减小边坡的最大位移和冻结深度,增强其稳定性。     

降雨对半填半挖路基边坡稳定性的影响分析

以沿海某潮汐湾海岸公路半填半挖路基边坡工程为背景,基于PLAXIS有限元仿真软件分析了降雨量、降雨强度和地下水位上升对路基边坡稳定性的影响。结果表明：(1)边坡土层的基质吸力及边坡的安全系数均随降雨量的增加而逐渐减小;降雨入渗范围未有效覆盖潜在滑动带时,边坡安全系数的变化并不显著。(2)同等降雨量下,长时较弱降雨对应的雨水入渗时间更长,暂态饱和区范围更大,导致边坡安全系数反而小于强降雨工况,工程中应统筹考虑降雨强度和降雨时长的影响。(3)边坡的安全系数随地下水位的上升而近似线性减小,且地下水位上升对边坡稳定性的不利作用强于降雨入渗的影响,建议工程中综合考虑二者对边坡稳定性的弱化效应。     

基于强度折减法的铁尾矿砂路基边坡稳定性分析

采用Plaxis分析了不同工况对路基边坡总量位移、总剪切应变以及固结完成后边坡安全系数的影响。研究表明:铁尾矿砂路基边坡潜在滑动面呈类圆弧状,贯穿路堤坡脚,边坡极易沿浅层滑动面滑移,造成失稳;设置包边土后,路基边坡潜在滑动面逐渐向路基内部和基底深部发展,有效抵抗了下滑力,安全性逐渐增大;设置包边土后铁尾矿砂路基安全系数明显提高,是提高边坡稳定性的有效方法,在设置包边土的尾矿砂路基上铺设土工格栅可一定程度上提高路基边坡稳定性。