覆盖型高陡边坡稳定性主控因素研究

为了确定百米级以上覆盖型高陡边坡稳定性主控因素,指导边坡现场支护工作,以川西某隧道工程边坡为典型案例开展研究,隧道出口上方为泥石流堆积体。选取上覆土层厚度H、坡面倾角β、地震动峰值加速度a、土体内摩擦角φ、黏聚力c、重度γ、弹性模量E、泊松比μ等参数,开展边坡稳定性影响因素敏感性分析。利用正交试验设计,采用有限差分强度折减法进行边坡安全系数的计算,基于方差分析和F检验完成影响因素敏感性排序和显著性检验,并开展边坡稳定显著性参数影响分析。分析结果表明：边坡稳定性影响因素敏感性顺序依次为β、φ、a、H、c、γ、E、μ,其中β、φ、a、H、c为边坡稳定性的显著性影响因素;地震工况下边坡处于不稳定状态,需对边坡进行支护,支护位置应选取泥石流阶地坡面缓变陡区域。     

基于正交设计的路堤稳定影响因素敏感性分析

针对边坡和地基2种路堤稳定主控条件,建立了路堤边坡和路堤地基稳定分析模型,采用正交设计方法研究了对应计算模型的各影响因素主次顺序,讨论了均质边坡条件下影响路堤边坡稳定性的各因素间交互作用.研究表明：路堤边坡稳定影响因素敏感性按内摩擦角、坡高、黏聚力、边坡比依次减小边坡比与内摩擦角、坡高与黏聚力间显著交互作用,取值水平不当会影响各因素的敏感性排序;地基及路堤稳定性主要受地基控制,地基土强度和地坡度是路堤稳定的主要因素.     

彭湖高速公路高填路堤稳定性敏感分析

以彭湖高速公路K26+150高填路堤为研究对象,通过对现场调研并采样开展室内土的物理性质试验、击实实验和直剪试验。在不同压实度情况下取得粘聚力c、内摩擦角φ值的基础上,采用极限平衡法分析不同粘聚力c、内摩擦角φ、容重γ、坡高H和坡比m情况下高路堤的稳定性,并探讨了各种强度参数与边坡稳定性的敏感性关系。初步表明内摩擦角φ和坡比m对路堤边坡稳定性影响更为敏感。     

极限分析法求解含软弱夹层边坡稳定性

软弱夹层对边坡的稳定性影响显著,目前设计中通常采用极限平衡法计算边坡的稳定性,其在求解中需要建立多个平衡方程. 为了分析含软弱夹层边坡的稳定性,首先,采用极限分析法建立了计算模型;其次,通过极限平衡法验证了求解的准确性;最后,分析了荷载、夹层形状、夹层强度等对稳定性的影响. 研究结果表明:边坡安全系数随着外荷载强度的增大而减小,其中,当加速度放大系数由1.0增大为1.6时,安全系数由1.20降为0.89;当外荷载频率越大时,边坡越易提前产生破坏;软弱夹层形状对边坡安全系数影响显著,特别是当其靠近坡顶与坡面时;安全系数随着软弱夹层摩擦角与黏聚力的减小而近似线性降低,其中,当黏聚力由9 kPa降为5 kPa时,安全系数降低约30%.      

雨水浸润后黄土边坡稳定性分析

为研究黄土边坡在雨水浸润下的稳定性,采用强度折减系数法对黏聚力、摩擦角进行折减,并对变形模量、泊松比做相应调整,设置了6种雨水浸润后的边坡物理模型进行数值分析.研究结果表明:雨水浸润深度在0～1.2 m时,滑动破坏面呈圆滑动,贯通到坡顶;当雨水浸润深度超过1.2 m,边坡安全系数下降较快,并沿着浸润面处呈塑性贯通发展趋势,随着浸润深度增加,滑动面从圆弧滑动逐渐过渡到沿浸润面滑动,从而引发浅层滑动破坏.     

雨水浸润后黄土边坡稳定性分析

为研究黄土边坡在雨水浸润下的稳定性,采用强度折减系数法对黏聚力、摩擦角进行折减,并对变形模量、泊松比做相应调整,设置了6种雨水浸润后的边坡物理模型进行数值分析.研究结果表明:雨水浸润深度在0～1.2 m时,滑动破坏面呈圆滑动,贯通到坡顶;当雨水浸润深度超过1.2 m,边坡安全系数下降较快,并沿着浸润面处呈塑性贯通发展趋势,随着浸润深度增加,滑动面从圆弧滑动逐渐过渡到沿浸润面滑动,从而引发浅层滑动破坏.     

坡积体路段的稳定性研究

针对坡积体路段的稳定性进行分析。按照坡积体的形成方式将坡积体分为崩坡积体、残坡积体和冲坡积体,并对这3种坡积体进行了定义。通过分析崩坡积体、残坡积体和冲坡积体的物质组成、力学特性及相关特征,得出坡积体引起的常见路基病害类型。最后采用多因素正交试验与Flac3D有限元数值模拟方法,建立坡积体半填半挖路基下边坡稳定性模型。分析了边坡高度、坡度及土性参数对边坡稳定性的影响,最后得出影响坡积体半填半挖路基下边坡的因素为:填方土体黏聚力C_1路基高度H填方土体内摩擦角Φ_1挖方土体内摩擦角Φ_2挖方土体黏聚力C_2填土宽度B。     

地震作用下加筋土边坡滑裂面的确定方法

为合理确定加筋土边坡滑裂面的位置,基于极限平衡理论,提出了地震荷载作用下加筋土边坡滑裂面确定的水平条分法.该方法假定边坡滑裂面是由若干水平滑块组成的复合滑裂面.根据地震作用下加筋土边坡的力学平衡条件,导出了与滑裂面参数有关的加筋土拉力的计算式;利用Mathematics求解,得到了加筋土边坡滑裂面的形状和加筋拉力.为验证方法的正确性,与现有方法确定的边坡临界滑裂面进行了比较,结果表明:边坡坡角越大,水平条分法与现有方法获得的边坡潜在滑裂面越接近;随内摩擦角和黏聚力增大,加筋土边坡滑裂面向坡体外侧移动,随地震加速度系数增大则向坡体内侧移动.      

基于强度折减法的红粘土边坡稳定分析研究

根据厦成高速公路湖南郴宁某典型的红粘土路堑边坡断面,采用强度折减法讨论了2种高度的地下水位、3种不同的坡率、3种不同的粘聚力和摩擦角组合所对应的边坡的安全系数。得出以下结论:地下水位越低,浸润线越靠下,所得到的安全系数越高,边坡越稳定;坡率愈缓则得到的安全系数愈高;粘聚力越小,摩擦角越小所对应的安全系数愈小,路堑边坡愈趋向于不稳定。     

麦冬草根系对边坡稳定性的影响分析

麦冬草作为一种优良的护坡植物，前人对此研究较少，研究麦冬草在不同龄期的根系固土能力及在坡率不同时对边坡稳定性的影响可为工程护坡及绿化提供参考。选取不同龄期的麦冬草根系进行直剪实验探究对土体抗剪强度的影响，及用有限元软件建立边坡模型模拟麦冬草根系在不同坡率情况下对边坡稳定性影响。得出麦冬草根系随龄期的增长，含根土体抗剪强度会逐步提高，土体粘聚力提高较明显，对摩擦角影响不大；在不同坡率情况下，当坡率陡于1∶1.75时，加入麦冬草根系后边坡的安全系数均大于裸土边坡，坡率为1∶0.5时安全系数提高了0.006,相比其他坡率提高最为明显，但随着坡率由陡变缓，坡率达到1∶1.75或更缓时，加入麦冬草根系后安全系数基本无提高。     

康定Ms5.8级地震冷竹关坡体内地震动响应特征

为了揭示坡体内不同水平深度峰值加速度变化特征及地震触发大型滑坡形成机理,在冷竹关沟两岸安置强震监测台阵,对斜坡内部不同深度地震动响应进行监测研究.2014年11月25日康定Ms5.8级地震触发了位于坡体内部不同深度的五台强震监测仪,数据揭示:自坡体表面水平向内,各监测点水平向峰值加速度逐渐减小,且0~45 m的表层向内峰值加速度下降幅度较大,在坡体内部的下降幅度变小,洞深99 m处的水平向峰值加速度约为洞口监测仪的60%;水平向加速度反应谱也表明自坡面向内各监测点加速度幅值逐渐减小,标准反应谱的动力放大系数都小于3.5;傅里叶频谱也表明自坡面向内各监测点幅值逐渐减小,且越靠近洞口傅氏谱频率成分越复杂.      

双面高陡边坡的地震滑坡响应分析

为了研究双面高陡边坡破坏机理,以国道G213左侧双面高陡边坡为原型,采用新型离散元计算方法CDEM和振动台试验,模拟了高烈度地震作用下,双面高陡边坡上的坡积体滑坡由变形累计到破坏滑动的全过程.研究结果表明:在地震力和重力作用下,滑体顶部先出现应力集中,造成滑体沿滑体结构面后缘产生变形,进而造成该处出现拉伸、剪切破坏点;随着地震动的持续,滑体结构面上的剪切破坏点逐渐向滑体中前部的锁固段扩展,同时伴随着滑体表面拉伸破坏点的增加,最终造成锁固段发生渐进性破坏,滑体从剪出口滑出形成滑坡;在材料参数等外部条件相同的情况下,坡腰处滑体先于坡脚处滑体发生滑塌,滑塌发生的时间与地震动峰值加速度到达的时间同步或稍微有所滞后;以输入地震波为基准,不论是陡坡地形、缓坡地形还是坡体内,不同位置的峰值加速度沿坡高均有所放大,表现为竖向峰值加速度的放大效应大于水平峰值加速度的放大效应,陡坡地形峰值加速度的放大效应大于缓坡地形峰值加速度的放大效应,也大于坡体内峰值加速度的放大效应.      

基于双强度折减法的顺层岩质边坡稳定性分析

利用极限平衡法,对顺层岩质边坡进行双强度系数折减分析,提出了折减系数增幅比,根据增幅比确定抗剪强度折减原则,当坡体达到极限状态时确定其极限折减系数。分别以坡体的张拉裂缝深度和充水深度为单一变量,对比分析坡体稳定性发生变化时内摩擦角和黏聚力对其影响程度,最后根据双强度折减分析中极限折减系数定义坡体权重安全系数。研究表明:双强度折减法能够考虑内摩擦角和黏聚力对坡体的影响程度,对顺层岩质坡体进行双参数折减分析,最终定义双参数折减中内摩擦角的折减系数值为坡体安全系数,该结果更符合实际工程,能够为同类问题提供参考。     

基于灰关联的炭质页岩边坡稳定性影响因素分析

炭质页岩边坡稳定性的影响因素有很多,其中部分因素具有不确定、未知性。考虑坡高、坡角、粘聚力、内摩擦角、岩层倾角和重度等影响因素,首先通过正交试验设计,然后利用FLAC3D软件进行边坡稳定性分析,以稳定系数Fs作为参考序列,通过灰关联法对各影响因素进行敏感性分析,得到各因素的敏感性排序,可为类似工程设计提供一定的参考。     

软弱夹层边坡变形性状及其影响因素分析

介绍了含软弱夹层边坡稳定性的研究现状;运用有限差分软件FLAC 3D,针对5种工况进行了数值模拟,重点分析了含有软弱夹层的岩质边坡几何特征及软弱夹层力学参数,如边坡坡高、坡角、软弱夹层倾角、黏聚力和内摩擦角等对岩体边坡位移的影响规律及其工程意义.     

边坡动力稳定性分析的时程传递系数法

传递系数法是边坡稳定性计算常用方法之一。水平地震力是边坡动力稳定性影响的主要因素,针对传统边坡稳定性计算的传递系数法,将地震加速度时程通过地震力形式归于传递系数法中的条块传递系数,计算传递系数时程,进而得到地震动力稳定系数时程,基于此提出了边坡动力稳定性分析的时程传递系数法。算例讨论得出,当地震加速度大于-0.2时,传递系数呈现出先减小后增加、再减小的整体趋势,反之,传递系数随条块表现为持续降低的规律;当地震加速度小于0时,加速度方向为反坡向,对边坡稳定性有利,反之,加剧边坡的危险性;随着地震加速度的递增,不同条块的传递系数不断线性增大。岩质边坡在地震力作用下破坏具有滞后性和突发性。     

坡形和加筋措施对地震响应影响的振动台模型实验研究

实施边坡工程地震性态控制设计方法的关键是揭示边坡土性、坡形对基岩地震动参数传递影响的规律。利用大型振动台分别进行了层状土与边坡模型的振动台对比实验、素土与铺设加筋材料的振动台对比实验。实验发现,与层状土对比,具有临空面的边坡对地震加速度峰值放大系数可增加约30%;素土与铺设加筋材料的层状土实验相比,后者对加速度峰值放大系数则可减小约20%;此外,还对地震作用下模型的动力特性进行了探讨,发现同一模型在重复实验后,土体损伤导致模型自振频率降低,此时土体对地震波表现出更强的放大效应。     

浅谈地震参数对路堑边坡稳定性的影响

针对近年来频发的地震边坡破坏问题,重点分析了地震自身参数包括震级、地震烈度、峰值加速度、地震频率、持续时间、振幅等对路堑边坡稳定性的影响,对工程建设具有一定的参考意义。     

坡面锚索与坡脚抗滑桩联合加固边坡设计方法

路堑高陡边坡的加固中,二级及以上边坡坡面锚索与一级边坡坡脚抗滑桩的组合结构应用广泛,但其设计方法尚不成熟,为此,提出该组合结构的优化设计方法.首先,研究坡面单束锚索预应力对滑体各条块的作用效果;继而,通过预应力锚固后的边坡稳定性计算,获得设桩处的剩余下滑力、确定抗滑桩上的荷载,实现锚索预应力和抗滑桩被动力的协调作用;最后,以广(通)大(理)铁路某实际边坡为例,论证所提方法的设计过程.论证结果表明:该组合结构的设计可以锚索预应力占总下滑力的40%进行初算,并以抗滑桩中心间距5.0~8.0 m、桩截面宽度1.0~3.0 m、截面高度1.5~4.0 m、嵌固段长度为总桩长的1/3~1/2为控制条件.     

用判别分析法进行膨胀土路堑边坡稳定性分析与设计

本文根据野外调查的277个膨胀土路堑边坡,考虑五个因素:坡高、坡度、液限含水量、摩擦系数倒数和粘聚力倒数,建立了判别式。用这种判别式,不仅可以判断野外边坡的稳定性,还可用判别式进行膨胀土边坡设计,这就为该种边坡的工程地质比拟法设计提出了数值解法。