坡高对高边坡变形影响的离心模型研究

通过离心模型试验,揭示了土质路堑高边坡在开挖卸载过程中的变形特性及坡体应力的变化特点,分析了土质路堑高边坡坡高变化对坡体变形特性和虚拟力的影响及两者之间关系,讨论了坡体开挖卸载过程中,正开挖卸载坡面对上下坡面的影响规律。结果表明,坡高增加会改变坡体的应力状态,增大边坡侧向位移,降低边坡稳定性。     

砂泥岩互层缓倾切向边坡应力特征及变形机理研究

为了更好地分析砂泥岩互层缓倾切向边坡的变形机理情况,以西南某红层边坡为例,基于数值模拟软件建立了软硬互层三维切向地质模型,探讨了边坡开挖、支护后的应力场和位移场。结果表明：砂泥岩互层切向边坡开挖后,边坡XX方向应力和YY方向应力出现了沿切向的锯齿形状,应力分布受岩层切向与互层岩性差异的影响较大,ZZ方向应力几乎不受影响;切向岩层受侧向约束的影响,致使边坡变形出现了层次性,且X方向较为显著,Y方向次之,Z方向最弱;边坡整体变形趋势类似于均质岩坡,呈现圆弧滑动趋势;边坡采用框架锚杆支护,仅起到构造护坡作用,边坡的变形和应力状态并未发生实质性的影响。研究成果对砂泥岩缓倾切向边坡的变形预测和支挡防护具有一定的工程借鉴意义。     

地震作用下土质边坡动力稳定性分析

地震作用下边坡稳定性评价指标主要有永久变形和稳定安全系数。永久变形直接通过数值计算得到;稳定安全系数计算是在其地震反应分析基础上进行的。通过数值计算,可确定潜在滑动面上的初始应力及地震作用下各时刻的应力分布,然后根据潜在滑动面单元的初始静应力和动应力时程,计算各时刻的边坡动安全系数,得到边坡的动安全系数时程。文中最后结合一土质边坡进行了动力稳定性分析,得到了地震作用下边坡的变形规律和安全系数变化规律。     

秀松高速公路路堑高边坡应力状态与防护措施研究

基于ANSYS有限元软件从开挖前、开挖中及开挖后对秀松高速K5+823～K5+957段路堑高边坡应力状态进行了详细研究,结果表明:开挖前路堑边坡在自重作用下处于稳定状态;边坡开挖过程中出现了应力重分布,且逐级开挖和连续开挖两种情况下边坡的应力和位移状态差别较大;开挖后,边坡部分变形较大,易出现边坡滑移,需尽快支护。结合项目实际情况并根据计算结果,选择预应力锚索设计作为支护方式,通过试算法对预应力锚索进行了设计,并对支护后的边坡稳定性进行了分析,选择4个关键点进行数据对比,结果表明,使用支护措施后,各方向的位移和应力值显著减小,边坡处于稳定状态,可保证边坡安全。利用有限元计算对边坡稳定性进行了分析,优化了路堑开挖方式和边坡处理措施,有效保证了施工安全,有利于节省设计和施工时间,具有较好的社会和经济效益。     

某高速公路路堑高边坡的开挖支护数值模拟与稳定性分析

根据某高速公路K146+160～K146+440高边坡的实际地质地形特征,建立了三维边坡开挖数值模型,模拟了该边坡在无支护及适时支护两种工况下的开挖变形形态、应力状态、最大剪应变增量以及塑性区的分布,并分析了开挖边坡的稳定性.结果表明,边坡适时支护后,既有效控制了变形,又提高了边坡岩土体强度,保证了边坡在开挖过程中的稳...     

红岩寺至景阳公路路基边坡稳定性分析

对红岩寺至景阳公路K36+265~+355段路基边坡工程,分别采用二维极限平衡法和三维数值模拟法,从岩土体内部变形和应力的角度出发并结合安全系数大小进行边坡稳定性分析。结果表明:研究区整体已发生变形,变形以垂向沉降和纵向下滑为主;整体土层均受拉应力;存在潜在滑动面,滑面为圆弧形;边坡在正常工况下整体处于稳定状态,在降雨作用下,将形成潜在破坏面。考虑到暴雨天气及升级改造的种种未知因素,需要对此路段加以防护,以免路基滑塌。     

萝卜岗边坡变形破坏机理研究

某新县城萝卜岗边坡为缓倾角顺层砂泥岩互层型边坡。在该边坡挡墙基槽施工时发现,边坡岩体深部存在隐蔽的张拉裂缝,而其上覆岩体却仍保持较完整状态的假象等地质现象。以该边坡为研究对象,在现场调查及对边坡岩土体物理力学参数试验、分析取值的基础上,建立了边坡变形破坏的概念模型,通过采用离散元程序对边坡的变形破坏过程的反演分析,深入地揭示了该类边坡的变形破坏机理。     

路堑顺层边坡稳定性分析及支挡防护数值模拟研究

为研究含泥岩夹层顺层白云岩边坡的变形特征、稳定性及支挡防护,以某路堑边坡为例,基于midas GTS有限元软件进行了数值仿真计算,并结合现场观测分析边坡开挖及支挡防护后的坡体变形特征、应力状态、塑性区分布、抗滑桩受力特性,以及边坡加固后的稳定性状态。结果表明,研究边坡开挖至路基标高后,泥岩夹层出露,其破坏模式为平面滑动,稳定性系数为0.92,边坡不稳定,需做进一步支挡;边坡开挖后预应力锚索在坡体表面发生应力集中,且产生了良好的反向约束力,改善了坡体内部的应力分布;坡脚施加抗滑桩后与预应力锚索共同约束坡体,防止其沿泥岩夹层滑动,起到了良好的阻隔作用,且二者相结合后固脚强腰效果良好,确保了边坡整体稳定与局部稳定;经长期观测,边坡采用抗滑桩+框架锚索等多种结构综合治理具有良好的支护效果。     

考虑侧向变形的高路堤沉降计算探讨

针对高填方土体由于侧向无约束,在自身较大自重应力作用下,引起边坡产生较大侧向变形,从而导致路堤自身沉降增大等工程问题,首先基于一维分层总和法中引入压缩模量随填土应力变化的修正,使路堤沉降计算时能够考虑到不同土层压缩模量因填土荷载增加而变化的情况;其次针对高路堤填土变形的特性,提出了侧向变形影响的修正系数K表达式,使得高路堤沉降与路堤高度、边坡形式及填土特性建立了联系,建立了同时考虑路堤侧向变形及路堤模量随填土高度变化影响的高路堤自身最终沉降量简化计算模型,并将模型计算结果与现场实测、模型试验及有限元计算结果进行了对比,验证了计算方法的可靠性。     

某高路堑岩石边坡失稳机制及加固措施研究

针对110国道某段路堑边坡开挖引起失稳的具体情况,在对现场边坡进行详细地质勘察的基础上,对边坡出现滑塌和变形破坏的失稳问题进行了研究.采用大型数值计算软件FLAC3D,对含有地质结构弱面高路堑边坡的变形破坏进行了数值模拟分析,揭示了边坡的失稳状态及变形破坏特征,并提出了以预应力锚索为主,辅以框架锚杆、排水、减缓坡率等工...     

黄土强度指标对边坡稳定性的影响研究

采用弹塑性有限元法,计算了陕西关中-黄陵地区边坡潜在滑带内的应力状态,应用莫尔库仑强度理论分析了不同坡高坡度下c、φ值对边坡稳定系数的影响.结果表明:黄土c值对低坡稳定性起控制作用,φ值对高坡稳定性起控制作用,中间有一过渡坡高段,c、φ值对边坡稳定性都有较大的影响,在过渡坡高段黄土边坡失效概率最大,关中-黄陵地区边坡的过渡坡高大约在30 m左右.对于不同坡度的边坡,其破坏机理不同,陡坡滑面浅,坡脚应力严重集中,c发挥效用相对较高;缓坡滑面深,滑面内正应力大,φ发挥效用相对较高.对坡度陡的黄土基坑及公路低边坡,需合理估计c值,而对于坡度较缓的高边坡或滑坡,合理估算φ值更为重要.     

运营期高速公路高路堤边坡养护设计及效果验证

高速公路沿线高路堤边坡运营多年后,由于受到边坡所在区域不良工程地质、水文、外部环境、人工堆载、人为开挖破坏及大气降雨等内外因作用下,往往出现不利于边坡稳定性的病害、变形及应力,对高速公路的运营安全非常不利,因此很有必要对公路沿线存在安全隐患的高路堤边坡进行定期监测与定期病害检查,并根据定期监测与检查结果及时进行养护处治与效果验证。结合广东省江肇高速公路K267高路堤边坡养护设计方案综合比较及处治后设计方案的可行性进行了监测验证,可供类似工程提供参考。     

岩体边坡锚固效果分析

通过对边坡加锚前后及不同坡比岩体的变形及应力状态有限元分析，提出了边坡岩体锚固效果体现在提高抗滑力和改善岩体结构方面，并守量地指出了抗滑力的提高值，研究成果对于岩体边坡有效锚固有指导借鉴的作用。     

近水平红层边坡变形破坏的力学机制分析

对水平砂泥岩互层状岩体的受力变形进行分析的结果表明,在上覆岩层自重的作用下,砂泥岩因在水平方向产生不协调的应变而在交界面处产生一对作用力与反作用力,对砂岩为拉应力;对泥岩为压应力。近水平红层边坡,对砂岩的拉应力作用在边坡中部产生拉裂缝,这种拉裂缝逐渐向坡体上部扩展,直至贯通出露地表,成为降水入渗通道,容易产生平推式滑坡。     

纳界河特大桥桥址岸坡岩体稳定性数值分析

采用有限元法,结合现场工程地质勘察资料,分别对桥北岸坡岩体在天然状态下和桥梁荷载条件下的位移、应力状态进行了数值模拟分析。通过有限元折减系数法对岸坡的整体稳定性等进行了分析,得出了在自然状态下和荷载条件下的稳定性系数、天然状态下两岸谷底及陡坡段坡脚存在主应力集中现象,以及坡面和坡顶局部存在拉应力且对边坡岩体稳定不利的结果。桥梁荷载作用对边坡岩体应力的影响主要集中在基础附近,荷载对坡面岩体应力的影响较大。桥址右岸整体稳定,左岸在桥基荷载作用下桥基下方岩体产生局部塑性区,可能发生破坏,应采取措施加固,以策安全。     

顶部堆载作用下边坡变形破坏机理的有限元分析

顶部堆载作用下坡体的应力应变场与天然状态有很大不同。通过建立顶部堆载环境下边坡的有限元模型，运用有限元计算程序对坡角为45°的均质土坡进行了变荷载作用下的变形破坏机理分析。结果表明:以计算不收敛为判据的有限元法计算顶部堆载环境下的边坡稳定性是可行的，安全系数与荷载作用的大小关系具有一定的规律；当堆载作用力超过其极限承载力时，边坡的潜在滑面会向临空面移动，后壁变陡；在堆载作用力下，边坡坡面位移在中部最大，且位移会在破坏时迅速增大，堆载诱发滑坡属于推移式滑坡。     

群锚效应对边坡变形影响分析

以黔中枢纽总干渠某渡槽进口岸为计算模型,通过研究区工程地质情况、建立三维数值模型,采用快速拉格朗日差分法计算,研究拉拔荷载下全粘结锚索对边坡应力和变形的影响。其结果表明:全粘结锚索受力范围大部分在地表强风化岩体内,使得岩体应力主要集中在这一区域,传递至中风化基岩的应力并不明显;虽然进口岸锚索受力岩体岩性为三叠系下统夜郎组第二段(T1y2)中厚至厚层灰岩,但是中、小型溶洞分布较多,且多位于锚索锚固段,这种情况对锚索受力有较大影响,建议采用混凝土回填和高压注浆固结,增强岩体完整性;在进口岸附加荷载引起的变形计算结果中,拉拔作用下的边坡变形位移影响范围很小,其最大值为7.56mm。     

山区高速公路高陡边坡三维有限元分析

山区公路高陡边坡地质条件较差,公路施工中对边坡的稳定性要求很高,由于传统的极限平衡法在确定边坡的安全系数时存在需要假定滑动面形状、不能分析应力应变关系等一系列的不足,在计算地质条件复杂的高陡边坡时很难得出准确的结果。为了准确了解边坡的内力和变形分布情况,笔者运用大型软件Ansys对山区公路高陡边坡分别进行了预应力锚索加固前后的三维有限元模拟,并对两者之间的结果进行比较。并运用有限元强度折减法计算出加锚前后边坡的安全系数,计算结果表明:预应力锚索加固后的边坡是稳定的。     

岩质边坡应力场特征有限元强度折减法研究

利用有限元强度折减法数值模拟技术,对成型边坡的应力场进行了研究:在坡顶荷载作用下,计算边坡内部应力场随着坡体强度指标的降低而变化的情况,分析边坡安全状态恶化对内部应力场的影响。通过对特定路径的应力追踪,对应力场的变化特征进行探讨,确定边坡的应力敏感部位,指出应力变化规律及其对边坡稳定性造成的不利影响,以克服岩质边坡以位移为参数的监测方法存在时间与空间上滞后的缺陷。     

高应力与低应力条件下膨胀土抗剪强度特性分析

研究表明膨胀土边坡的滑塌具有浅层性,破坏时土体受到的法向压力基本小于50kPa。文中基于此对干湿循环作用后饱和膨胀土高应力和低应力条件下的抗剪强度进行试验研究。结果表明,干湿循环作用下膨胀土的剪应力值随干湿循环次数的增加呈衰减趋势;高应力段粘聚力大于低应力段,而高应力段的内摩擦角小于低应力段,高应力段得到的数据结果势必偏离实际的拟合结果,不利于边坡稳定性分析;粘聚力随循环次数变化呈良好的指数函数关系,得到的经验公式可用来预测膨胀土的抗剪强度和膨胀土边坡干湿循环作用后的最终抗剪强度稳定值。