基于渗流场-应力场耦合作用下的高大炉渣边坡稳定性分析

边坡的稳定性影响因素较为复杂,而人工堆填的高大炉渣边坡体由于其特殊的化学、物理力学性质,使其应力场及渗流场更加多变,稳定性不易控制。江水位变化引起堆积体变形本质原因是堆积体水岩之间的相互作用,因此本文通过对高炉渣物理力学性质、水文地质条件的初步分析结合渗流场-应力场耦合理论,探究了该边坡前缘江水位的变化对边坡稳定性影响,并得出影响结论,为今后此类边坡工程汛期治理设计提供新思路。     

FLAC~(3D)在高大炉渣边坡稳定性分析中的应用

攀钢西渣场高炉渣堆填体边坡从堆填伊始,经历了一段相当复杂的地质历史及工程生产过程,且由于高炉渣的特殊化学物理性质,该边坡应力场较为复杂,稳定性不易控制。在试验数据及变形监测的基础上结合堆填体三维有限元模型反演出其主要岩土物理力学参数,分析评价了攀钢西渣场堆填体边坡的整体和局部稳定性、潜在失稳模式及范围,并模拟分析了该边坡在不同阶段的变形演化过程,预测了今后的变形演化趋势。     

库水位变动下边坡稳定数值模拟分析

基于饱和-非饱和土渗流理论,研究了库水位变化下堆积体边坡非稳态非饱和渗流场的变化,详细探讨了超孔压对边坡稳定的影响,并通过算例对比分析了不同库水位变动速率和岩土体渗透系数条件下对边坡稳定的影响。结果表明,超孔压对边坡稳定性影响显著,是否考虑超孔压的影响应该综合比较库水位降速和透水性的大小;当岩土体透水性很强时,库水位下降速率快慢对堆积体边坡的稳定性影响甚微,反之,当岩土体渗透性很弱时,应充分考虑超孔压的影响,为库岸堆积体边坡稳定性的评价做出正确的判断。     

降雨入渗对边坡稳定影响的数值模拟研究

根据粉细砂边坡的饱和一非饱和强度与渗流理论,通过数值模拟方法研究降雨入渗对边坡稳定性的影响。数值模拟结果揭示了对边坡变形和破坏的作用机理,表明降雨是诱发滑坡的关键因素之一;粉细砂边坡在无降雨时基本处于稳定状态,连续性降雨使边坡土体的含水量显著增加,坡脚部位饱和区内的基质吸力减小并出现塑性区,随着降雨历时延长,饱和区逐渐扩展至边坡土体中部,塑性区逐渐扩展直至贯通而发生滑坡;在长期低强度降雨条件下边坡较易发生深层滑动,强降雨时边坡更易发生浅层滑动。该研究提出了降雨条件下边坡的稳定性分析供一般的技术思路,可供边坡失稳预警和滑坡防治参考。     

某水电站右岸坝肩边坡稳定性分析

根据对某水电站坝肩右岸边坡详细的野外实地调查,通过分析边坡岩体结构特征、结构面与坡面的产状关系,运用传统赤平投影方法对边坡稳定性进行评价;基于FLAC3D数值模拟软件,分析了天然和降雨不同工况下的边坡应力场、剪应变增量和塑性区变化分布规律,结合工程地质条件对其稳定性进行了综合分析评价。研究结果表明:在结构面的不利组合下,坡表浅层局部出现崩塌、块体滑塌现象,但边坡整体稳定性较好;与天然条件下对比,降雨条件下,边坡的应力场、剪应力增量以及塑性屈服区面积均有所增加或扩大,但塑性区并未完全贯通,仅造成坡表层局部滑塌,边坡整体稳定性较好。坡表局部遛滑掉块的可能性,因此,建议做一定的坡表防护措施。     

水位快速变动下边坡稳定性分析

水位快速变动的库区边坡内渗流场的变化是引起边坡失稳滑动的一个重要因素。渗流场的变化一方面降低了滑带的抗剪强度参数,另一方面影响其应力场,从而导致滑坡破坏。取一理想边坡,通过FLAC3D数值模拟软件,计算得到：上升过程中安全系数随时间的变化表现为上升下降型,随水位的变化表现为下降上升型;下降过程中安全系数随时间、水位的变化都呈现为下降上升型,下降工况对边坡稳定影响最不利。     

危险水力条件对堤坝稳定性影响的模拟

应用物理模拟和数值模拟手段研究了上游水位骤降和地下水渗流等危险水力条件下堤坝稳定性,分析了上游水位不同降速、地下水位不同高度及土体各向异性对堤坝稳定性的影响.模拟了改变地下水渗流的方向、大小等工程控制措施的效果.结果表明,堤坝渗流整体稳定性分析时应正确考虑渗流场的影响.     

基于强度折减法的海底边坡三维稳定性分析*

为了分析波浪荷载作用下海底边坡的稳定性,通过Visual C#语言平台开发数值接口程序,实现了地质三维建模程序Gocad和有限元分析程序Abaqus的数据转换,即有限元程序在海底复杂的地貌和地形条件下三维建模。同时开发了Abaqus力学场数据处理程序,可以实现Abaqus在强度折减法下的边坡稳定性分析。通过分析波浪作用下舟山朱家尖岛海域海底边坡稳定性,评判该边坡的稳定性。计算结果表明,波浪荷载对海底边坡稳定性会产生一定的影响,朱家尖岛附近海域海底边坡有滑坡的风险。     

非饱和土入渗的数值模拟

针对受降雨影响显著的非饱和残积土土质边坡,运用饱和-非饱和土壤水分运动的理论和二维非稳态渗流有限元模型,模拟雨水入渗引起的暂态渗流场,建立非饱和土边坡雨水入渗过程的计算模型.对降雨条件下,饱和-非饱和暂态渗流场二维问题进行数值求解.分析降雨强度、降雨持时和土壤渗透系数等重要参数对非饱和土边坡渗流场分布、发展的影响,并做出实例分析.     

降雨要素对土质边坡稳定性的影响分析

基于饱和-非饱和渗流理论与非饱和土的抗剪强度理论,研究了降雨强度、降雨历时等降雨要素对土质边坡安全系数的影响规律,并且重点对短时强降雨、长时弱降雨2种降雨形式进行了对比分析.结果表明：在饱和渗透系数一定的情况下,安全系数随着降雨强度、降雨历时的增加而不断减小,但在降雨结束后,安全系数又随时间的增长开始增大;短时强降雨下边坡上部土体更容易达到饱和,而长时弱降雨对边坡土体的影响更大,两者的稳定性都大大降低,但长时弱降雨下的滑坡危害程度更大.     

高速公路风化岩质边坡滑坡治理施工技术的应用

结合工程实例,阐述了高速公路风化岩质边坡滑坡治理施工技术,分析了塌方产生的机理,并介绍了不同的防治措施,以保证边坡安全及长期稳定性。通过治理,风化岩质边坡土体的物理力学性质得到显著改善和提高,阻止了边坡滑坡的初期形成,提高了边坡的稳定性。     

镇江地区非饱和膨胀土边坡在降雨入渗下的稳定性分析

针对非饱和膨胀土边坡在降雨入渗下的稳定问题,结合镇江地区非饱和土的室内试验,对边坡的动态过程进行分析.分析了不同雨强、地下水位情况下降雨入渗的情况,对降雨入渗下的非饱和土边坡进行渗流场的数值模拟,得到非饱和土边坡降雨入渗下的若干规律,以及随降雨发展边坡稳定性的变化情况,为镇江地区的非饱和膨胀土边坡的稳定分析提供依据.     

坡底特殊土层对不排水粘土边坡稳定性的影响

如果非均匀土质边坡的底部出现强度较高的硬土层或岩石层,往往会因其限制了边坡的潜在滑动面而影响边坡稳定。根据边坡稳定性极限分析的上限定理,分析评估不排水条件下粘土边坡的稳定性,当边坡较缓时稳定性指标随着限制深度的减小而增加,当限制深度较大时对边坡稳定性的影响较小。不排水条件下土质边坡的稳定性分析要考虑特殊土层深度的影响,一定深度的特殊土层会限制边坡最危险滑动面的发展,使边坡更稳定。     

水位变化对临河基坑边坡稳定性的影响

渗流作用对临河基坑边坡稳定性有较大影响,对工程设计及施工有重要的指导意义。为深入研究河水渗流对基坑边坡稳定性的影响,针对湖南省某扩建二线船闸基坑边坡,利用有限元数值仿真技术,采用渗流与强度折减法相结合的方法,获取不同水位下该基坑边坡的孔隙水压力分布特征,分析河水位变化对边坡应力、位移的影响,探讨边坡安全系数的演变规律。结果表明:河水位的升降仅对一级坡有较为明显的影响,随着河水水位的上升,边坡安全系数在逐渐减小,但水位在37～45 m时安全系数均大于规范要求值。     

槽渡河特大桥罗甸岸桥位边坡稳定性研究

结合工程实例,首先查明场区的工程地质条件及岸坡特征,然后建立稳定性计算分析模型,计算边坡的稳定性;基于快速拉格朗日有限差分法(FLAC3D)建立数值模拟模型,模拟桥梁荷载作用下边坡的应力场、位移及塑性区分布情况;最后综合分析边坡稳定性。结果表明:槽渡河特大桥罗甸岸岩质边坡在桥梁荷载作用下稳定,均满足稳定性控制标准,坡体变形较小,未形成连续贯通的塑性区,适宜建桥。     

水对滑坡作用机理分析

水是影响斜坡稳定性的主要因素之一,大多数滑坡都是以降雨下渗引起地下水状态变化为直接诱发因素。地表水对滑坡表面冲刷、侵蚀、渗透;地下水对滑坡岩土体有润滑、潜蚀、软化和淋滤作用,由于地下水含量、水头和动静水压力的变化,使得渗流场发生改变,导致地应力场和滑坡岩土体自身力学性质发生变化。在地表水和地下水的双重作用下,导致滑坡产生,本文分析了水-地应力-岩土体的耦合模式及其对滑坡的作用。     

关于土体裂缝对边坡稳定性影响的讨论

大多数边坡失稳主要在强降雨时发生,但是降雨对边坡失稳作用机理众说纷纭。研究发现:强降雨导致的边坡内部裂缝扩展是边坡失稳的主要因素;若边坡裂缝在降雨时形成微观的排水通道,则边坡在遭受强降雨时土体黏聚力表现类似于砂;强降雨时现场土的渗透系数比地勘报告中高得多,边坡实际的安全系数比常规计算值低得多,普通三轴试验不再适用于获取土体参数,建议采用修正直剪实验获取土体的强度参数,并采取边坡内设置排水系统或使用高预应力地锚等方法来保证边坡的稳定性。     

膨胀土边坡抗滑桩数值模拟分析

以引江济淮膨胀土边坡为研究对象,以温度场模拟湿度场、建立温度场与湿度场等价转化条件,进而采用数值模拟方法研究膨胀土边坡吸湿膨胀变形机理、抗滑桩对膨胀土边坡的加固机理及抗滑桩在边坡上的最佳布置位置。取现场原状中等膨胀土并分别制成初始含水率15%(初始干密度1.45 g/cm~3)、初始含水率17.5%(初始干密度1.53 g/cm~3)、初始含水率20%(初始干密度1.60 g/cm~3)的三种土样,然后进行室内试验并获得土体普通物理力学指标参数及热力学指标参数。利用这些参数,进行不同土质条件下膨胀土边坡吸湿膨胀变形的数值模拟及有抗滑桩条件下膨胀土边坡吸湿膨胀变形模拟。计算结果表明,不同土质条件下随着降雨时间增长边坡土体变形均在增长,但膨胀土初始含水率大、干密度大,边坡土体变形较小;抗滑桩能够大大降低膨胀土边坡滑坡风险,抗滑桩布置在边坡中部时,膨胀土边坡的变形最小。     

非饱和土瞬态渗流边坡稳定数值分析

本文研究了非饱和土体瞬态(主要指降雨)渗流对均质非饱和土边坡稳定影响的相关理论和计算方法,结合算例计算了不同工况下降雨前稳态、降雨过程中及降雨结束后边坡稳定性变化,分析了不同情况下边坡土体饱和度变动变化对边坡稳定性的影响。     

贵州省罗望高速ZK52+735～ZK53+100段左侧滑坡成因及治理措施

罗望高速ZK52+735~ZK53+100段左侧边坡施工过程中发生顺层滑移,从边坡结构、地形及降水影响多方面分析了滑坡成因,最主要因素为强降雨诱发,通过工程类比、反算数据及相关规范获得滑坡体物理力学参数,并通过计算获取了最不利潜在滑动面及最大滑坡推力,提出针对性的治理措施,治理结果理想。