斜坡地基高填方路堤模型试验极限承载力数值分析

在室内大型模型试验的基础上,建立了考虑室内试验试验模型槽和斜坡地基边界效应的FLAC3D数值计算模型,进行了极限承载力作用下斜坡地基高填方路堤变形至破坏的过程模拟,分析了斜坡地基上填方路堤承受极限承载力作用下的变形和破坏的物理力学行为,较为准确地预测了极限承载力作用下室内模型的典型破坏面形态与位置,能为充分认识斜坡地基上高填路堤的破坏形式与破坏机理提供有益素材.     

多年冻土区低填方斜坡路堤的稳定性分析

通过对青藏铁路多年冻土区斜坡路堤的稳定性状况调查发现,在运营期,低填方斜坡路堤为较易出现病害的路堤结构形式,且纵向裂缝为主要病害形式,直接影响到斜坡路堤的稳定.因此,就低填方斜坡路堤的变形破坏机理、影响因素以及其稳定性状况分析和评价等问题进行了研究,阐明了低填方斜坡路堤的内部作用机理.并通过现场典型工程断面的稳定性分析进行论证,对于运营期多年冻土区斜坡路堤工程的维修养护工作具有重要的应用价值.     

软弱夹层对斜坡稳定性的影响分析

三峡库区斜坡变形失稳事例很多，对斜坡的有效治理是库区移民迁建中的主要技术问题，文中以龙角镇新选地址为例进行了相关分析．随着新镇建设的展开，出现了一些基岩斜坡的滑移破坏，这些破坏受斜坡体岩性、软弱(泥化)夹层、结构面及其组合、坡向坡型等多种因素的影响，其中软弱夹层是主控因素．新集镇斜坡目前整体处于稳定状态，作为搬迁新址是成立的，但存在局部滑移破坏的可能性，为保证移民迁建的顺利进行及居民的安全，需对可能变形失稳地段进行地质分析及治理评价．     

某顺层岩质斜坡变形机理及治理分析研究

以某高速公路挖方边坡为工程实例,该边坡为顺层岩质斜坡,结合现场调查和地质勘察资料,利用梁板理论分析其变形破坏机理,并计算出其发生溃曲破坏的临界坡长。根据计算结果,选择合理、安全、经济的治理方式处理斜坡。     

基于时空演化规律的某水库边坡稳定性及其变形特征分析

基于斜坡变形破坏的时空演化规律,对西南某水电站坝前右岸边坡的稳定性进行研究,并结合边坡变形监测数据,对边坡变形与库水位升降之间的关系进行了分析。结果表明:滑坡周边裂缝还未形成,裂缝体系尚未圈闭,根据斜坡变形破坏的空间演化规律判断,边坡目前处于基本稳定状态,不存在发生滑坡的危险;随着库水位的基本稳定,边坡变形量逐渐趋于稳定增长,无进入加速变形阶段迹象,根据斜坡变形破坏的时间演化规律判断,目前边坡不存在发生滑坡的危险;水位升降过程中边坡内部分别会形成指向坡内和坡外的渗流场,其将极大地影响边坡的稳定性;因边坡变形受水库蓄放水影响明显,建议加强水库蓄放水过程中地表裂缝巡视及监测数据的分析。     

G318林芝—波密段斜坡地震动力响应及失稳机理

斜坡地层结构及地震动力响应是斜坡失稳破坏的重要因素.为进一步研究斜坡地震动力响应的差异性及地震动力响应规律,以G318林芝—波密段典型斜坡中的四类地层结构斜坡为原型,利用FLAC3D建立斜坡数值分析模型,通过在坡面及坡体设置监测点,输入Kobe地震波,对监测点的应变、水平位移及加速度等动力响应进行分析研究.结果表明:土层-岩层斜坡的坡面PGA(peak ground acceleration,PGA)放大系数随高度增加而增大,且在一定高度存在极值;坡体PGA放大系数与坡高呈线性增加,且千枚岩斜坡PGA放大系数更大,最大可达10.7;岩土接触带两侧,土层与岩层的水平位移差异明显,两者至少相差一个数量级,导致岩土接触带两侧介质变形不协调,这是土层-岩层斜坡在岩土接触带发生滑动的主要原因;不同土层斜坡的水平位移及PGA放大系数也有很大不同,且土层-岩层地层结构斜坡的失稳破坏程度主要受土层类型的控制.     

软弱层特性对斜坡软弱地基路堤变形的影响

为获得不同软弱层特性条件下斜坡软弱地基路堤的变形规律,建立了斜坡软弱地基在路堤自重荷载作用下的非线性有限元数值模型,探讨了软弱层特性各因素对斜坡软弱地基路堤变形的影响;通过正交试验设计,对软弱层特性各因素对变形影响的显著性进行了评价.结果表明:软弱层土体弹性模量、软弱层厚度是产生过大竖向沉降和侧向变形的决定性因素;地面横坡的存在是加剧地基变形的重要因素;当软弱层位于地基顶面时,对地基变形尤其是侧向变形影响显著;应综合考虑软弱层特性各因素的影响,采取地基处理、侧向约束等工程措施限制变形.      

斜坡堆积体抗震加固措施离心模型试验

为探讨地震作用下斜坡堆积体的加固破坏机理,基于拟静力法理论,采用土工离心模型试验技术和数值模拟方法,对采用抗滑桩、抗滑桩联合锚杆框架2种加固措施进行了对比分析．试验研究表明：坡脚只采用抗滑桩加固时,可能发生越顶坍塌的破坏模式;采用锚杆框架和抗滑桩联合加固,能够改善坡体内部的应力、应变分布规律,大大减小地震作用下坡面变形和抗滑桩受力．在此基础上提出：在高烈度地震区,对斜坡堆积体的工程设计应强调“固脚强腰”的防治原则．     

斜坡桥梁桩基受力及变形分析

高陡斜坡桥梁桩基在受到上部复杂荷载作用的同时,还受到桩侧斜坡土体的横向推力作用.针对其复杂的受力情况,建立高陡斜坡中双排桩的受力模型,并考虑桩土相互作用,基于"m-k"混合方法对斜坡桩基的内力和变形开展研究,采用幂级数法进行求解.同时,依托湖北省鄂西地区某高速公路斜坡桥梁桩基工程,采用Midas GTS对高陡斜坡桥梁桩...     

沪昆客专软弱粉质黏土斜坡填筑路基变形及稳定性分析

以沪昆客运专线云南段粉质黏土斜坡填筑路基及其工程处理措施为分析对象,针对不同加固处理方案,采用三维快速拉格朗日有限差分法,建立土工格栅及CFG桩加固粉黏土斜坡路基的模型,分析了粉质黏土斜坡填筑路基在无工程措施时、CFG桩及土工格栅加固后的变形与稳定性规律.结果表明:粉质黏土层是主要滑移层,在无工程措施时,路基产生较大竖向沉降、差异性沉降及水平滑移,影响路基稳定性;综合采用CFG桩加固粉质黏土地基,土工格栅加固路堤土体方案,控制路基变形,提高其稳定性的效果显著.     

边坡变形破坏机制的底摩擦试验模拟

介绍边坡变形破坏机制的底摩擦试验模拟方法,通过底摩擦试验模拟边坡的变形破坏演变过程,分析边坡的变形破坏机制,找出适当的边坡处治办法。     

基于离心试验的边坡倾倒变形下弯折带演化特征

边坡倾倒变形过程中岩层弯折带的发育特征与演化规律是研究该类边坡变形破坏的地质过程与力学行为的关键. 为了揭示坡角变化对弯折带发育规律的影响,以澜沧江古水水电站坝前倾倒变形体为原型边坡,概化设计3组不同坡角的试验模型,通过离心模拟试验,尝试再现反倾层状岩质边坡倾倒变形的演化过程,分析边坡内部岩层弯折带的发育特征. 研究结果表明:边坡倾倒变形主要发生在倾倒折断基准面上方,基准面与层面法线的夹角位于12°～16°,该值不随坡角的改变而发生变化;边坡倾倒变形时,弯折带由坡脚开始以参差阶坎状的形式向坡顶延伸直至贯通,坡度陡的边坡会在一级弯折带上方的已倾倒岩体中产生新的次级弯折带,边坡倾倒折断模式由单级折断逐渐转为多级折断;弯折带孕育过程可概化为3个阶段:岩层弯曲变形、坡脚破裂-弯折带向坡顶延伸、弯折带贯通-坡体临界失稳;坡角变化对边坡倾倒变形发育特征有较大影响,随着坡角的增加,边坡倾倒变形范围扩大,程度加剧.      

基于ANN下的岩质路堑深边坡稳定性评价

在综合分析岩质路堑深边坡变形破坏模式的基础上 ,提出评价岩体边坡工程稳定性的指标 ;讨论了神经网络在岩质路堑深边坡稳定性评价中的应用 ,提出了基于 ANN下路堑深边坡稳定性评价的方法 ;通过样本训练和实例预测评价结果表明 ,该方法是有效、可行的     

黄土公路边坡稳定性数值模拟研究

以某高速公路边坡为工程背景,针对开挖后的高堑边坡,运用抗剪强度折减法,结合FLAC3D进行三维数值模拟分析,研究坡体变形破坏的演化规律。研究结果表明：土坡破坏前临界时刻发生最大应变增量处位于土坡最后发生剪切破坏的滑裂面上,且应变增量的等值线即为最危险滑裂面;剪切破坏带是沿实际滑裂面基本对称的带状区域,其应变增量由带状中心向两侧逐渐减小,而且剪切破坏带中心位置自坡脚处向上应变增量值逐渐减小,土体剪切破坏是从坡脚处向上逐渐发展并最终贯通为整个滑裂面。     

降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理

为探究降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理, 自主研制了足尺模型试验系统和光纤布拉格光栅(FBG)深部柔性位移系统, 对边坡渐进破坏进行了全过程、多物理量联合监测, 揭示了降雨入渗作用下裂土边坡的渐进变形和破坏演化模式; 基于裂土边坡的渐进破坏模式, 提出了土体饱和比概念, 将裂隙深度范围滑体分为饱和层和非饱和层; 以土体饱和度变化描述了含随机分布裂隙的边坡水分运移规律, 并结合刚体极限平衡法探讨了由裂隙控制的边坡失稳机制。研究结果表明: 对于未形成裂隙的边坡, 连续降小雨时浅层变形受表层基质吸力控制; 裂隙形成后, 雨水沿裂隙快速入渗形成暂态饱和区, 导致基质吸力降幅达82.50%~87.14%, 而由其贡献的抗剪强度迅速损失, 从而形成初期溜滑、片蚀等浅层变形, 降雨停止后坡体仍处于蠕变过程, 坡脚与坡顶位移增幅分别为23.40%和19.39%;蒸发后裂隙规模发展增大了雨水对渗流场的影响范围和边坡破坏规模; 土体经历胀缩、蠕变而变得松散, 裂缝区深部土体体积含水率较初始状态的增幅为205.7%;同一降雨条件下, 初始裂隙深度愈深, 稳定系数愈低, 破坏愈快; 对具有同一裂隙深度的边坡, 其稳定系数随土体饱和比的增加逐渐降低, 土体饱和比增长愈快, 表征边坡内部出现大面积连通型饱和区, 这是裂土边坡出现整体失稳的主要原因。      

高填方涵洞地基及路堤受力、变形机理试验研究

由高填方涵洞工程目前的设计施工以及运营现状提出存在的问题,依托汾离高速公路进行了精心的试验工程,研究分析了高填方涵洞工程中的拱顶填土、两侧边坡、涵洞结构和地基的相互受力变形机理及破坏形式,提出了相应的设计施工新措施。     

地震作用下土体变形破坏模式与机理研究

阐述地震作用下土体破坏机理的国内外研究现状,通过调查新疆地区公路上边坡和路堤的地震变形情况,归纳出土体地震变形模式与机理,设计并完成侧向临空路堤振动台模型试验,可为重灾区交通建设提供参考和借鉴。     

金佛山水利工程左岸岩质高边坡稳定性分析

结合工程地质条件、边坡形态规模和变形破坏机理,考虑岩质边坡天然和饱和两种含水状态,采用有限元强度折减法对重庆市金佛山水利工程坝址区左岸岩质高边坡进行分析,研究了岩质高边坡在天然状态、开挖和加固时等不同工况下的稳定安全系数。结果表明:各种工况下安全系数满足规范要求,边坡是一个下部为顺层牵引-塑流性质、上部为压致拉裂推移式潜在滑坡。开挖部分岩体风化层有利于边坡稳定,采用锚喷加固后岩质高边坡安全系数明显提高,边坡现状整体稳定,发生大规模破坏的可能性极小。     

剧冲式高速岩质滑坡全程运动学数值模拟

基于剧冲式高速岩质滑坡几何学、运动学、动力学模型,通过离散单元法数值模拟,揭示和仿真再现了高陡边坡岩体破坏失稳后大变形阶段的运动过程和状态,进而为滑坡运动全过程动力学机理分析提供了科学依据。