基于坡面位移信息的顺层岩质边坡动态稳定性分析

边坡工程监测中,虽然能够准确获得边坡的坡面位移,但却不能直接判断边坡动态稳定性。为此,特建立顺层岩石边坡变形演化过程的数值计算模型,采用FLAC3D内置的遍布节理本构模型模拟岩体,并按强度折减法降低边坡岩体抗剪强度参数,获得边坡空间位移信息及坡面关键点位移-安全系数的相关关系。分析结果表明:边坡体从稳定发展至整体失稳,坡体变形经历了匀速变形、加速变形和剧烈变形3个阶段;关键点位移-安全系数之间具有良好的函数关系;空间位移特征与破坏模式相关,滑移拉裂破坏模式、顺层滑移破坏模式、压溃破坏模式分别从"r"形和三角形发展至整体失稳的"U"形。据此提出顺层岩质边坡动态稳定的位移分析方法。     

降雨致滑的土坡体积演化规律研究

前人对滑坡演化划分为蠕动压密、滑动、剧滑和稳定压密四阶段.对于新开挖的土质边坡,若在降雨作用下发展为滑坡,在滑坡演化的蠕动压密阶段存在明显的体积减小,滑坡演化的滑动阶段体积变化不明显.因此,若土坡在降雨作用下持续变形,可将边坡体积变化作为边坡由蠕动压密阶段转化为滑动阶段的判据,据此对边坡危险性进行预警.采用室内地质力学模型模拟了土坡在降雨作用下的失稳过程,坡面位移持续增大,坡体体积先持续减小后渐趋稳定,坡体出现整体失稳,验证了坡体体积减小的终点就是滑坡滑动阶段的起点.     

基于FLAC3D和BP神经网络的边坡抗剪强度参数反演分析

针对静态强度参数无法反映不同位移下动态衰减过程的问题，提出利用位移直接判断安全系数大小的方法。通过定期监测实际边坡位移，建立FLAC3D三维边坡模型计算获得样本数据，同时建立BP神经网络反分析模型，经样本数据训练后反演得到变化位移下抗剪强度参数，然后基于反演的参数计算了边坡安全系数，同时拟合得到了安全系数与位移间的定量函数关系，从而实现了边坡动态稳定性分析。结果表明：(1)位移与抗剪强度参数之间具有较高的关联性，尤其是内摩擦角对位移变化的敏感性较高；(2)通过FLAC3D模拟了滑坡形成过程中滑面不同位置位移变化，依此确定边坡破坏模式为滑移-拉裂型；(3)通过反演直观呈现了抗剪强度的衰减和安全系数的降低过程，基于动态安全系数与监测位移拟合所得的理论公式可较为准确反映不同位移下边坡安全系数的大小，具有一定的工程适用性。     

深孔位移动态监测原理及在滑坡治理中的应用

将深孔位移观测技术用于石忠高速公路,通过观测滑坡体的发展状况及变形规律,利用反馈信息进行动态变更设计并指导施工合理化调整,为营运过程中边坡稳定性监测奠定基础。     

土工格室加筋路堤边坡离心模型试验研究

以边坡高度12 m,坡度为1∶0.75,共铺设土工格室20层,层厚为0.6 m的某二级公路为原型路堤,设计和制作了9组土工格室加筋和1组未加土工格室边坡相似模型,对土工格室加筋边坡变形和破坏力学机理进行了离心模型试验研究。在试验加载过程中,采用位移传感器测量坡顶的变形,通过摄影照相记录边坡破坏全过程。试验发现,土工格室加筋边坡破坏过程可划分为变形、开裂、局部剪切塑性变形和破坏四个阶段。土工格室加筋边坡的破坏模式表现为加筋区的整体破坏,并与未加筋区有明显的分界线。加大格室高度与层厚比和提高格室长度与坡高之比有利于增加边坡的稳定性,但存在一个临界值。填料强度对土工格室加筋边坡的影响十分突出,边坡坡度对其稳定性的影响则不大。     

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。     

渝宜高速公路张家坪滑坡监测及稳定性评价

简介渝宜高速公路张家坪滑坡体运行期情况,采用深部位移、表面位移、重点部位位移及桥梁上下部偏移对张家坪滑坡运行期进行长期监测,并根据监测数据、坡体巡查、边坡变形发展趋势分析及边坡安全预警标准对滑坡体稳定性进行评价,为边坡安全运营提供基础资料。     

红砂岩顺层岩质边坡开挖变形特性分析

红砂岩顺层岩体边坡由于胶结物质和风化程度的差异,其强度的变化较大,在开挖卸载、自重应力、爆破震动等作用下,极易发生变形破坏,影响边坡的施工进度。因此研究红砂岩顺层岩质边坡开挖变形特性十分有必要。以垄茶高速公路典型路堑边坡为依托,分析了红砂岩的物理力学性质,采用ADINA有限元软件计算开挖变形位移,将计算结果与开挖变形监测结果进行对比分析,所得计算位移量与实测位移量基本一致,验证了用ADINA中的Mohr-Coulomb材料模型计算红砂岩顺倾岩质边坡开挖变形位移的可靠性。     

高路堑边坡开挖稳定性与变形在线安全监测研究

以贵隆高速公路工程为背景，基于数值分析软件，对路域内一典型高路堑边坡的开挖过程进行了稳定性及位移分析，得到边坡开挖过程中安全系数、破坏模式以及地表位移的变化过程，并进行了高路堑边坡开挖过程中地表位移计算公式的理论推导，给出计算公式。同时，基于边坡在线安全监测系统对边坡地表位移、深部位移以及降雨量进行监测，并建立完整的边坡群监测系统和预警平台，实现了同一平台管理。研究结果表明:边坡开挖过程中，边坡安全系数及其对应破坏模式随着开挖进度不断发生变化，中部台阶设置有利于开挖边坡的整体稳定；边坡位移有限元分析结果与实际监测数据相符，表明边坡处于稳定状态。     

玄武岩纤维网应用于公路边坡防护稳定评价

为了探讨玄武岩纤维网对公路边坡稳定性的影响,文章通过数值模拟的方法,计算了玄武岩纤维网的力学性能,量化了玄武岩纤维网对坡体稳定的贡献。在此基础上,通过计算不同边坡条件(坡体特征和坡度)下,含有不同配置的公路边坡的安全系数,评价玄武岩纤维网对公路边坡稳定性的影响。结果表明,玄武岩纤维网在一定程度上提高了坡体稳定性,当边坡坡度为30°时,在3种不同边坡条件(均质土坡、非均质土坡以及表面有较薄土层存在的岩石边坡)下,安全系数分别提高了6.9%,6.5%和5.4%;但当坡度为60°时,安全系数分别提高了12.8%,10.5%和8.6%。当坡体为均质土坡且坡度较陡时,其提升作用更明显。     

测斜管对土质边坡变形和稳定性的影响分析

该文结合某土质边坡监测试验所用PVC材质测斜管,测求了该管的基本力学参数,利用有限元法的分析手段,分析和评价了有无测斜管以及不同抗弯刚度的测斜管对土质边坡变形和稳定性的影响程度。认为:PVC材质测斜管对土质边坡的稳定性和变形影响较小;影响测斜管的水平位移的关键参数是抗弯刚度EI,抗弯刚度越大,其水平变位就越小;影响测斜管的竖向变形的关键参数是弹性模量E,即E越大,其竖向变形就越小;PVC材质测斜管对土体变形的影响范围仅为3D(D为测斜管外径),且测斜管的抗弯刚度远小于对边坡变形产生影响的抗弯刚度。故在边坡变形和稳定性的分析中可以不予考虑测斜管的影响。     

降雨诱发残积土坡失稳的模型试验

为了研究降雨条件对残积土坡坡体内部变形特征及边坡失稳机理的影响,结合自制监测系统、人工降雨试验及数字照相量测技术,开展不同位置、不同坡度、不同密实度边坡的地质力学模型试验,分析雨水入渗对坡体变形、吸力的影响。指出失稳预警因子应从降雨诱发滑坡失稳机理出发,着重考虑边坡关键位置的力学物理量变化。基于坡体变形和吸力时变规律,提出边坡变形发展的3个阶段;基于不同条件下边坡的失稳破坏过程,揭示降雨诱发残积土坡的失稳模式。试验结果表明：边坡上部土体吸力和变形变化幅度较大,速度较快,而下部土体变化幅度较小,速度较慢;陡坡和高密实度边坡抵抗降雨入渗引起的变形能力强于缓坡和低密实度边坡,由于小孔隙结构发生破坏所需的能量远大于大孔隙结构,导致低密实度、缓坡坡体中部产生的变形大于坡体上部;边坡变形发展阶段为初始蠕变阶段、加速发展阶段、滑动破坏阶段;无支护的边坡,失稳预警因子可选择边坡关键位置处的基质吸力;有支护的边坡,应根据支护结构受力（变形）和边坡关键位置处吸力变化特征来选择预警因子;土坡的失稳模式为坡表冲刷→冲沟、切沟侵蚀→坡脚局部坍塌→破坏范围纵横发展→整体失稳,滑动面深度为1～3 m,该类滑坡应注重坡脚防护,尽可能降低边坡渐进累积破坏的可能性。研究结果可为构建东南沿海地区降雨诱发滑坡预测模型提供重要依据。     

降雨入渗作用下路基边坡的稳定性分析

为分析降雨入渗对路基边坡稳定性的影响,考虑渗流场与应力场间的耦合作用,依据强度折减方法,运用有限元软件分析了降雨、路基几何形状及路基土物理性能对边坡稳定性的影响。结果表明:降雨强度越大、降雨历时越长,路基变形位移越大,边坡稳定安全系数减小;长时小雨造成的路基沉降较大,边坡容易失稳;路基边坡越陡,路基变形位移较小,但边坡稳定性较低;路基土渗透系数越大,路基变形位移越大,边坡稳定性降低。     

长期循环荷载下植生河岸护坡稳定性分析

以植生沥青混合料河岸护坡工程为对象，采用室内模型试验，分析了植生河岸护坡动力承载力特性、变形特性和护坡内动态土压力分布，揭示了循环荷载作用下河岸护坡的动力破坏机制。研究结果表明:随振次的增加，竖向累积沉降急剧增大，护坡内部土体发生整体滑移；坡顶位置处侧向变形较坡中和坡脚位置处稍大，加载板正下方测点土压力峰值与均值明显大于其两边测点；植生拉结作用对竖向位移的发展起抑制作用。     

桩锚结构的动力特性研究

在地震作用下桩锚之间相互作用，其受力关系复杂。运用FLAC3D有限差分软件建立数值模型，并施加简化后的汶川地震波，分析地震作用下桩锚支护边坡的位移、加速度、锚杆轴力响应等动力特性。结果表明:桩锚结构对边坡土体位移和边坡的稳定性具有良好的控制作用。     

贵阳机场岩溶洼地填筑体变形与稳定性数值模拟

以贵阳龙洞堡国际机场试验段工程为例对岩溶洼地填筑体变形及稳定性进行数值模拟研究。研究结果表明:强夯对岩溶洼地地基土处理具有较好的效果，能有效降低填筑体的沉降量及边坡位移量；填筑体沉降量随着填筑体厚度减小而减小。     

断层泥倾角对隧道稳定性影响的数值分析

以某铁路隧道为例,运用FLAC3D数值软件模拟不同断层泥倾角对隧道稳定性的影响。结果表明:掌子面轴向位移、初支弯矩沿开挖方向可以分为3个阶段,即完整围岩稳定阶段、交界面临近位置变化阶段及断层破碎带段稳定阶段。在距离交界面较远的位置,位移、内力沿隧道纵向变化较小,与在单一土层或岩层中开挖相似。在土岩交界面临近位置,随着断层泥倾角的增大,土岩交界面影响的范围减小。围岩及初支的位移、内力曲线对开挖进深的敏感性不同,随着断层泥倾角的增大,围岩及初支的位移、内力曲线斜率更大。     

填土注浆加固对深基坑支挡结构与相邻隧道的作用效果案例分析

为有效防范填土深基坑变形过大对邻近地铁隧道造成的安全风险，变形控制是基坑支护设计应考虑的首要问题。以重庆吾悦广场邻近地铁隧道一侧的填土深基坑边坡为研究背景，提出注浆加固联合多桩分阶支挡的方案，该方案结构受力合理，变形控制能力强。根据现场注浆试验区的检测数据可知，加固后的土体抗剪强度和变形模量大幅提高。通过在有限元模型中调整土体参数，计算不注浆加固和注浆加固2种工况下多阶支护桩及隧道的位移和内力值，计算结果表明： 填土注浆加固能提高支护桩前后填土体的力学性质，增大土体的抗剪强度参数及土体水平抗力系数的比例系数，有效降低支护桩内力值、减少桩身长度及截面尺寸。结合建筑物退台方案设置多阶平台，增大了坡脚与坡顶之间的水平距离，降低了每阶边坡的土压力值。注浆与分阶2种措施对控制支护桩及隧道变形起到积极作用，能有效防范基坑边坡变形过大对地铁隧道及周围环境造成的安全风险。     

微型桩加固土质边坡极限抗力分析方法

为了给微型桩加固土质边坡的工程设计和安全评价提供参考,针对工程中常见的黄土、冰碛土和风化页岩进行单根微型桩在横向滑体变形作用下的承载力特性试验。采用数值模拟方法,考虑桩-土接触作用和岩土的非线性行为,建立微型桩加固土质边坡时极限抗力的分析模型,以桩截面极限弯矩和桩身最大水平位移为控制条件,提出确定微型桩加固土质边坡极限抗力的分析方法,并将分析结果与试验结果进行对比。分析微型桩加固土质边坡时的变形机制、破坏模式以及分别加固黄土、冰碛土和风化页岩时的极限抗力。研究结果表明：所建立的微型桩极限抗力分析模型在确定微型桩加固土质边坡极限抗力时具有较高的精度,直径115 mm微型桩在厚度为60 cm的滑体横向变形作用下的极限抗力约为10～20 kN,微型桩的极限抗力受到岩土类型影响,边坡岩土强度较高时微型桩的极限抗力更大;微型桩加固土质边坡时的破坏模式为弯曲破坏,主要由于微型桩截面弯矩超限所导致,桩身破坏部位在滑面以下约4倍桩直径的深度位置;滑体横向变形作用下微型桩顶水平位移在开始阶段呈线性增加,随着滑体位移量逐渐增大,微型桩顶部与桩后岩土之间产生了脱空现象。