深切峡谷岸坡稳定性三维数值分析

以赤水至望谟高速公路六冲河特大桥织金岸坡为计算模型,通过对地质条件的详细分析、建立三维数值模型,采用有限元强度折减法模拟,研究织金岸的深大切割裂隙对岸坡稳定性的影响,分析了不同位置处和不同工况下的岸坡稳定情况.计算分析结果表明:1)在影响岸坡的强降雨、桥梁载荷与地震载荷等因素中,强降雨导致的裂隙静水压力对边坡安全系数的...     

复杂地质条件下桥梁临水岸坡稳定性研究

以剑河至黎平高速公路清水江特大桥黎平岸岸坡为研究对象,基于地质条件建立计算模型,运用刚体极限平衡法对拱座前缘临水岸坡的整体稳定性进行计算分析,对拱桥荷载作用下岸坡的附加变形采用数值分析,运用离散元法计算了拱座基坑边坡的稳定性。稳定性分析充分考虑了岸坡自重、桥梁荷载、暴雨、地震工况、校核洪水位、最高蓄水位、死水位以及库水极端骤升骤降速率下的不利工况。结果表明:(1)主跨248米黎平岸拱座前缘临水岸坡,在死水位、库水极端骤升骤降速率条件下,其岸坡整体稳定性系数不满足安全系数控制标准;(2)黎平岸拱座基础采用桩基后,在桥梁荷载作用下的岸坡附加位移矢量最大为3. 6mm,临水岸坡不会因桥梁荷载产生大变形而发生整体破坏;(3)拱座基坑后边坡按照设计坡率及加固防护后,其边坡稳定性满足安全系数控制标准。     

某跨江大桥建设对堤防岸坡稳定的影响分析

渗透破坏及与渗透有关的岸坡失稳是江河堤防岸坡主要的破坏形式,堤防岸坡渗流与稳定分析对于合理评价堤防岸坡的安全性、预测渗透破坏形式以及对堤防岸坡抢险加固进行科学指导等,都具有重要的理论和实践意义。当建设跨越河流的桥梁时,其基础将对堤防岸坡渗流场的分布规律产生影响。对长江某堤防工程建桥前后稳定渗流场开展对比分析,并计算堤防岸坡在建桥前后的稳定性。研究结果表明:桥梁修建前后堤防岸坡渗流场变化不大,堤身渗流溢出部位的渗透坡降变化很小,建设桥梁不会显著影响堤防的渗流稳定性;另外,根据堤防岸坡的稳定性计算成果,建桥前后安全系数变化不大,堤防岸坡能满足稳定性要求。     

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。     

贵州某深切峡谷建桥适应性分析

从工程地质学的角度对贵州某深切峡谷建桥的适宜性进行了分析。探明了桥址区工程地质条件,揭示了该区域的环境地质问题。对峡谷两岸高陡边坡在不同工况条件下的稳定性进行了定量计算。结果表明,岸坡安全系数能满足要求,适宜桥梁的建设。     

考虑吊杆损伤的拱桥稳定性分析

以郑州黄河公路二桥主桥———下承式钢管混凝土拱桥为研究对象,根据该桥梁的结构特征,采用ANSYS有限元程序,建立了桥梁的空间有限元计算模型,计算了桥梁的空间稳定性,给出了桥梁的稳定安全系数,探讨了拱桥吊杆损伤对桥梁空间稳定性的影响。计算结果表明,该下承式钢管混凝土拱桥吊杆损伤对桥梁的低阶稳定安全系数影响较小。     

水位下降对边(滑)坡稳定性的影响

通过PLAXIS有限元程序对一边坡算例进行分析,根据实际工程的需要选择理想弹塑性模型和莫尔-库仑屈服准则进行数值模拟,并对比分析了土体分别设置为排水条件和不排水条件时的情况。计算结果表明,当土体设置为排水条件时,在库水水位下降过程中,安全系数随水位的下降逐渐减小,但当水位下降了20 m以后,由于孔隙水压力给滑面提供了竖直方向的作用力,随着水位的继续下降安全系数反而略有上升。当土体设置为不排水条件时,坡体内产生的超孔隙水压力对边坡安全系数的降低更为明显。考虑坡体内超孔隙水压力时安全系数的计算结果比不考虑坡体内超孔隙水压力时的计算结果低10%左右,因此实际工程中应该充分考虑超孔隙水压力的积累和消散,并根据"最不利水位"所对应的安全系数进行校核。在计算过程中PLAXIS程序能较好地模拟水位下降引起的渗流作用对边(滑)坡稳定性的影响。     

V形冲沟超高路堤稳定性三维效应研究

为分析V形冲沟特有的地形条件对超高路堤稳定性与变形的影响,运用数值计算方法,选取不同的冲沟岸坡坡度、沟底宽度、沟谷纵坡、路基边坡坡度,对V形冲沟超高路堤的安全系数及变形进行了系统分析.结果表明:相同条件下边坡的三维安全系数高于二维安全系数,且均由冲沟岸坡、冲沟宽度尺寸、沟底宽度引起,可将其称为三维效应,而沟谷纵坡坡度和路基边坡坡度引起的三维安全系数和二维安全系数的变化规律一致,不能称为三维效应;与二维柱状滑动面相比,单级边坡和多级边坡三维滑裂面的形状均为三维曲面;研究成果对于V形冲沟超高路堤稳定性的分析和设计方法的完善具有理论和工程应用价值.     

基坑开挖对既有桥梁岸坡稳定性影响研究

公路既有桥梁附近基坑开挖可能对桥梁岸坡稳定性产生影响。结合工程实例,查明场区的工程地质条件;建立稳定性计算模型,采用刚体极限平衡法计算基坑开挖前后岸坡的稳定性;基于快速拉格朗日有限差分法(FLAC3D),建立数值模拟模型,模拟各种情况下边坡的应力场、位移及塑性区分布情况。根据上述方法计算分析结果,综合分析基坑开挖对既有桥梁岸坡稳定性的影响。结果表明,基坑开挖后,最不稳定部位均扩展至基坑脚,各断面的稳定性系数均有所降低,但在基坑开挖前后稳定性系数均大于1.3,边坡稳定;基坑开挖仅对桥墩边坡基坑外20m左右范围(2-4号桩8m位置)存在一定的影响,表现为应力重新调整、位移量较小;调节池基坑开挖对边坡整体稳定性及桥梁基础无影响,可不进行特殊处治。     

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。     

基于时间增量步的边坡稳定性计算精度分析

在有限元强度折减法的基础上,利用ABAQUS中提供的时间增量步,提出一种计算边坡稳定性的方法——基于时间增量步的有限元强度折减法;对该方法应用于边坡稳定性分析的可靠性进行验证,利用ABAQUS对时间增量步控制的优势,对不同坡角下边坡稳定安全系数计算的可靠性及不同网格划分形式对其计算精度的影响进行分析,结果表明该方法求得的安全系数有效、可靠,采用坡面局部加密网格计算安全系数具有很高的计算精度,并能提高计算效率。     

边坡点安全系数计算方法比较及应用研究

运用有限差分软件FLAC3D,以ACADS边坡考题为例,对比模拟了几种点安全系数计算方法;对边坡局部稳定性进行评价,分析了边坡的滑动机理。结果表明:点安全系数反映了坡体局部的稳定性,其分布特征能够揭示边坡的失稳机理;对比各计算方法,得出基于位移等值面的点安全系数计算法的计算结果中位移等值面上点安全系数成带分布,直观揭示了滑带位置,具有较为明显的比较优势。     

库坝防渗加固技术及稳定性分析

通过各种库坝防渗加固措施的应用范围和效果进行了比较分析,并选择冲抓套井回填粘土防渗墙方案进行了有限元计算,结果表明:库坝防渗加固之后,安全系数较处理之前有较大提高,稳定性得到了较大改善,且设计水位、校核水位下的渗透流量较未处理之前有明显下降,渗透坡降值满足规定要求。     

某典型路堑边坡稳定性及影响因素分析

对某典型路堑边坡的稳定性进行分析与计算,为类似路堑边坡稳定性计算提供参考。对比分析发现该路堑自然边坡稳定,计算安全系数大于1.2;瑞典条分法比Bishop法及Spencer法偏保守,Bishop法与Spencer法所得边坡安全系数非常接近;边坡安全系数随坡体内摩擦角和粘聚力的增大而呈线性增长。     

基于路基稳定性的沿河路堤合理坡线设计分析

为得到沿河路堤边坡稳定影响因素并对其进行合理坡线确定,根据圆弧形滑动法对不同边坡坡率及台阶宽度的沿河路堤进行路基稳定性计算分析,进而采用灰色理论定量分析了二者对滑动安全系数及路基稳定性影响程度,为沿河路堤的合理坡线设计提供了理论借鉴。     

考虑内部应力状态的公路滑坡稳定性分析方法

坡体发生失稳破坏是影响土木工程设计和施工过程的重要工程问题,要解决这一问题必须要掌握滑坡体的稳定安全状态,而传统的滑坡稳定性分析方法由于不能考虑滑坡体内部应力应变状态而与滑坡实际情况往往不符。文中提出的有限元极限平衡法将传统的极限平衡法和有限元法相结合,通过弹簧单元模拟滑坡潜在滑动面和滑床间的接触摩擦问题,根据潜在滑动面上的应力计算滑坡体稳定安全系数,通过滑坡体内部拉应力分布阐释滑坡失稳机理和滑动发展趋势。研究结果表明,滑坡体内部应力状态对滑坡体稳定性影响较大,有限元极限平衡法计算的滑坡体稳定安全系数与实际情况更接近。     

道路滑坡稳定性分析有限元方法研究

通过具体工程实例采用大型有限元分析软件COSMOS/M进行滑坡稳定性分析计算,详细介绍了滑坡稳定性分析有限元法的基本原理,并通过二次开发程序实现有限元模型建立、边界条件处理以及滑坡稳定安全系数计算。计算中首次采用硬弹簧和软弹簧描述滑坡体滑动面接触摩擦模型,考虑滑动面上出现裂纹后应力释放与应力重分配进行迭代计算,得到滑坡体处于极限平衡状态时应力、应变、位移分布等信息,通过这些信息计算出滑坡体稳定安全系数并进行滑坡体稳定性分析。分析结果表明采用有限元法进行滑坡稳定性分析更接近滑坡体实际受力状态,滑坡体稳定安全系数更符合实际情况,并可通过滑坡体内部拉应力区分布找出滑坡体的薄弱部位,判断滑坡趋势,从而有效指导滑坡治理。     

坡体外形对松散堆积体路基上边坡稳定性影响分析

基于川藏公路南线(西藏境国道318线K3473+000~K4670+000和国道214线K1324+000~K1473+000)的实地调研成果,采用Midas/GTS建立边坡稳定数值模型,分析坡形因素即坡顶平台宽度、坡高、坡度、两级边坡对松散堆积体路基上边坡稳定性的影响。在改变单级边坡坡度和坡高的条件下,分析了松散堆积体路基上边坡安全系数及坡体应力、最大剪应变、坡体位移在坡中、坡脚处的变化趋势。模拟结果表明,分级边坡可以较明显地提高松散堆积体边坡的稳定性。相较于上级边坡坡度变化对于坡体安全系数影响而言,下级边坡坡度变化导致坡体安全系数变化更为明显。     

公路边坡可靠性分析及其应用

在阐述边坡可靠性分析基本原理和模拟步骤的基础上,以勉县-宁强段高速公路一边坡为例,采用FLAC3D软件,对边坡的稳定性进行了概率分析。计算结果显示,边坡的破坏概率为52.1%,中值安全系数为0.97,与传递系数法计算所得安全系数0.95接近,表明采用该法能更好地说明边坡的稳定性,具有较好的应用前景。     

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。