基于水平应变监测信息的边坡稳定性评价研究

基于有限元法,建立了3个不同坡顶距的边坡数值模型,通过在条形基础上施加逐渐增加的附加荷载,得到了边坡的位移、应变响应,探讨了边坡的破坏形式,分析了边坡不同高程处测线最大水平应变与边坡稳定性系数的关系。研究表明:随着基础荷载的逐渐增加,土体的水平应变也逐渐增加,但最大水平应变和最大水平位移出现位置并非出现于滑动面上,但通过水平应变分布可以观察土体的局部应力状态;边坡稳定性系数与测线最大水平应变之间存在一定的拟合关系,当坡顶距较小时,可采用对数函数或幂函数进行拟合,当坡顶距较大时,可用线性函数进行拟合;综合比较不同坡顶距的边坡模型中不同测线最大水平应变与稳定性系数的相关系数,发现最佳监测区域在边坡的中上部。     

降雨条件下隧道与堆积层边坡相互作用机理研究

堆积层边坡具有结构松散、渗透性强和易受施工扰动等特点。隧道开挖与降雨入渗均可导致堆积层坡体产生挤压变形,使隧道支护结构因围岩压力增加发生变形和开裂,影响其安全。本研究以湖南省某山岭隧道工程为背景,采用有限元数值方法,分析在不同工况下堆积层边坡与平行穿越隧道之间的相互作用和堆积层坡体的变形机理,探讨在降雨入渗条件下,隧道穿越堆积层边坡时,隧道支护结构和堆积层坡体受力变形的时空变化特征。研究结果表明:降雨入渗使堆积层坡体及平行坡向穿越坡体的隧道衬砌结构的应力和变形增大。其中,堆积层坡体前缘和坡面位置受施工扰动和降雨入渗作用的影响最明显,位于堆积层内部的隧道衬砌结构拱顶处的受力变形比其拱腰处的受力变形更大,降雨强度的增大会显著提高该影响效应,且降雨诱发的隧道拱顶位移变形具有一定的时间滞后性。     

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。     

降雨入渗过程中黄土边坡失稳机理研究

由于黄土多孔性、强透水性、湿陷性等自身构造特征,降雨入渗是黄土边坡失稳破坏的主要诱发因素.以朔黄铁路山西段K3+0-400 m黄土边坡为研究背景,基于非饱和土理论进行FLAC3D软件的二次开发,利用数值模拟分析了降雨入渗条件下不同降雨强度、不同坡体角度及高度对黄土边坡稳定性的影响,并通过试验验证了数值计算结果的准确性....     

矿区高边坡滑坡治理技术研究

近年来边坡工程中滑坡事故屡见不鲜,特别是在山区公路、铁路以及矿区的高边坡工程中,高边坡因施工不当使得土体间的应力重分布引发土体失稳,进而极易引发滑坡等地质灾害,给国家的经济和安全造成了一定损害.结合工程实例介绍了高边坡地质滑坡治理工程变形破坏机理、稳定性分析评价、防治技术等,并制定了完善的边坡监控方案,为今后同类型高边...     

强震区桥台岸坡震动滑移破坏机理研究

针对汶川地震中大量桥梁岸坡出现滑移破坏现象,对地震作用下桥台岸坡滑移进行了理论研究.根据米塞斯流动法则,得到地震作用下桥台岸坡滑动面应变速度以及与滑动线夹角,据此得出作用于岸坡各外力做功和塑性流动消耗的能量,依据外力所做功与内部消耗能量相等的原则,最终推导出岸坡最大地震主动土压力及所对应滑动面倾角,将能量耗散理论与岸坡...     

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。     

降雨对黄土路堤边坡浅层稳定性影响的研究

黄土地区的边坡失稳与雨水入渗有密切关系．利用边界条件的转换来模拟雨水入渗，用差分法分析了降雨强度、降雨持时和土体的渗透系数与边坡稳定性的关系．通过对这些参数的数值分析研究，得出的结论可为边坡的失稳预防提供理论依据．     

斜坡高填方黄土路基破坏机理与加固措施

通过对路基边坡破坏机理分析,总结出高填方路基的特点和薄弱部位.以山西太原某公路斜坡高填方黄土路基为例,对其采取了系统的加固技术,即地表接触面开挖台阶、填土内部使用土工格栅、坡脚处设置挡墙和铲子状沟槽、表面钢筋混凝土格栅加固相结合的方式处理斜坡高填方路基.结果表明,采取这种综合加固措施能有效提高路基稳定性.     

李子沟车站滑坡体治理研究

根据李子沟火车站工程及地层地质特点,介绍了采用加强排水设施、削坡减载、挤密碎石桩、高压粉喷桩加固处理、设计抗滑桩等综合治理李子沟滑坡体的措施,解决了本区域的流坍现象,为类似工程施工提供借鉴。     

高切坡失稳动力机理研究

工程开挖形成的高切坡,由于卸荷作用,往往会出现卸荷裂缝,潜滑体在重力作用下会向下蠕动,致使其中部固锁段受到挤压而储存了弹性应变能,当固锁段存储的剪切应变能达到岩体的抗剪强度时,滑体就会失稳运动。运用能量守恒定律及动力学有关理论得出了滑体的启程速度、滑动速度和滑行距离方程。以2001年5月1日发生在重庆武隆的高切坡失稳为例进行了验证,并得到了好的成效,为确定滑体的致灾能力及致灾范围提供了依据,有利于更好地防灾减灾。     

降雨作用下基覆型边坡失稳特征及承载力试验研究

为了研究降雨诱导基覆型边坡失稳特性,采用室内模型试验方法对基覆型边坡在暴雨作用下的失稳过程及机制进行了系统研究. 通过探讨降雨前后边坡内土体含水率和孔隙水压力在时间、空间上的变化特性,揭示降雨诱导的边坡失稳机制. 同时通过坡顶加载方法研究了雨后边坡承载力变化规律. 研究结果表明:随着降雨的发展,在坡脚处首先出现土体液化流动现象,随后出现土体局部脱落;随着降雨的持续进行,土体脱落破坏的范围逐渐增大,进而导致上方土体临空面加大,土体破坏后随即被雨水饱和软化而向下滑动,后方土体进一步被侵蚀,最终造成了一定深度和宽度的边坡破坏现象;边坡内土体含水率升高与孔隙水压力的增大是导致边坡失稳破坏的主要因素;降雨停止后,边坡可以承受的极限荷载先增大后减小,最后趋于稳定,而基覆型边坡在顶部静荷载作用下破坏模式呈现出整体和局部滑移模式.      

边坡处治技术发展现状及其应用

边坡失稳严重危及到国家财产和人民的生命安全,成为制约国民经济持续稳定发展的因素之一。通过综合描述边坡的处治技术、研究现状及取得成果,提出合理的治滑措施。为了有效地防治边坡地质灾害等问题,指出应加强滑坡防治中多种处治技术的综合应用,与坡面绿色防护优化组合,达到生态治理的效果。