基于强度折减法的边坡开挖过程稳定性分析

针对孟加拉国帕德玛大桥航道边坡开挖过程的稳定性问题,采用基于强度折减法的有限元进行模拟计算,有限元模拟结果显示在岸坡分层开挖过程中,边坡的沉降位移不断增大,最大沉降位移约为10 mm,发生在岸坡坡顶与坡面交界处;与此同时,边坡的水平位移同时增大,最大水平位移约30 mm,发生在河道水面与坡面交界处;随着岸坡开挖过程不断深入,虽然岸坡整体安全系数会逐渐降低,但岸坡的安全系数一直维持在1.6以上,边坡在开挖过程整体保持稳定,该成果可以为孟加拉国帕德玛大桥航道岸坡开挖提供参考。     

降雨条件下胀缩性裂隙边坡稳定性研究

以某胀缩性裂隙边坡为例,基于非饱和土力学理论,利用有限元方法,对降雨入渗条件下胀缩性裂隙边坡稳定安全系数进行计算和分析,研究了裂隙的位置、深度和降雨的强度对胀缩性裂隙边坡稳定的影响规律.研究表明:裂隙位于坡面边坡稳定性最低,位于坡顶次之,位于坡脚偏于安全;整个降雨过程中边坡稳定安全系数随着裂隙开裂深度增大而逐渐降低;边坡稳定性随着降雨强度的增加显著降低,但随着降雨的持续,边坡安全系数趋于稳定.     

放缓坡度对锚杆支护结构地震响应特性的影响研究

放缓坡度是提高斜坡稳定性的重要措施,锚杆作为边坡防护的常见手段,边坡坡度将直接影响边坡及锚杆的地震响应特性。本研究以近似均质花岗岩为斜坡介质建立锚杆支挡有限元模型,对比研究分析了边坡坡度30°、45°和60°条件下锚杆的地震荷载响应规律。分析表明,放缓坡度不仅影响了斜坡的地震动响应,对锚杆的地震荷载响应具有明显的影响。锚杆地震动响应轴力随斜坡坡脚的增大不呈现线性增大,其响应轴力与锚杆位置和斜坡坡度均相关,斜坡中上部锚杆(第一至第三排锚杆)在45°斜坡坡角时的轴力响应最大,而30°斜坡和60°斜坡的响应轴力基本一致。而斜坡中下部第三至第五排锚杆在30°时响应最大,45°次之,60°时最小,呈现近似线性递减趋势。研究对抗震区锚杆设计在经济和技术上均具有一定指导意义。     

降雨条件下非饱和粉质航道岸坡稳定性数值分析

降雨条件下粉质岸坡稳定性问题是工程技术人员面临的重要问题之一。针对苏北某船闸上游引航道护岸粉质土体边坡,建立降雨条件下考虑雨水入渗和坡体塑性变形耦合作用的非饱和粉质土体岸坡稳定性分析数值模型,探讨不同降雨强度下非饱和土质岸坡的饱和度、浸润线、基质吸力、安全系数及坡比等因素对岸坡稳定性的影响规律。结果表明:降雨导致非饱和粉质土体岸坡最危险滑裂面迅速上移,50 mm/d的降雨强度将导致最危险滑裂面平均上移约2. 4 m,每增加10 mm/d降雨量,岸坡浸润线水头升高约50 cm;岸坡安全系数随降雨强度呈线性下降,降雨过程中安全系数下降的幅度随坡比的增大而增大。     

软弱带对土质边坡稳定性影响分析

以软弱带土质边坡为研究对象,通过室内土工试验,并基于专业有限元软件,对全应力作用下的软弱带土质边坡稳定性进行研究,分析软弱带对土质边坡受应力作用的影响,及应力应变过程和边坡稳定性的变化规律。结果表明:1)在相同应变条件下,主应力差基本随着软弱夹层厚度增加而逐渐增大,即在相同应力条件下,试件的变形程度随着夹层厚度增加而增加;2)随着软弱夹层厚度增加,试件内摩擦角呈不断减少趋势;3)含软弱夹层土质边坡相比不含软弱夹层边坡具有更小的安全系数,即稳定性更差。且随着软弱夹层厚度的增加,土质边坡安全系数逐渐降低;4)软弱夹层与边坡成一定倾角时,影响程度最大,垂直分布次之,平行分布最小。     

考虑降雨影响的深基坑边坡稳定性分析

以大源渡航电枢纽二线船闸基坑工程为例,结合饱和-非饱和理论,通过有限元软件Geo-Studio中seep/w模块和slope/w模块建立二维数值模型,对强降雨情况下边坡渗流状态进行分析,得到边坡内部含水率和孔隙水压力变化规律以及安全系数和滑裂面的变化情况。结果表明:随着降雨历时的增加,坡面含水率逐渐增加,雨水不断向更深层土体入渗,地下水位线不断上升,基质吸力逐渐消散,坡体表面形成暂态饱和区,安全系数随之减小。降雨停止后,水分逐渐流出坡体,含水量逐渐减小,地下水位随之逐渐下降,正孔压减小,基质吸力逐渐恢复,安全系数逐渐增大。降雨入渗对边坡浅层土体影响较大,对深层土体影响较小,一般形成浅层破坏。     

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。     

基于改进拟动力法的沿河岩石边坡地震抗倾覆稳定性分析

流水河岸岩石边坡的稳定性评价具有重要意义,文章基于改进的拟动力分析法推导了在不同工况下沿河岩石边坡地震抗倾覆稳定地震安全系数计算公式。分析了在不同岩石地震放大系数下地震力、坡顶超载、张裂缝积水深度、锚索效应以及河水侵蚀影响下岩石边坡地震抗倾覆稳定性的变化规律,分析表明,在不同工况下张裂缝积水深度、水平向地震力、河水侵蚀高度等不利于岩石边坡地震抗滑稳定性,而竖向地震力、锚索锚固力、锚固高度、边坡超载等增强岩石边坡地震抗倾覆稳定;随着岩石地震放大系数的增大,地震力对岩石边坡地震抗倾覆稳定性的不利影响增大,边坡超载、张裂缝积水深度、锚索锚固力、锚索高度、河岸水位对岩石边坡地震抗倾覆稳定性的不利影响减小,而锚索角度、坡脚侵蚀高度对边坡地震抗倾覆稳定性的不利影响基本不变。     

软弱夹层边坡抗滑稳定分析与抗滑桩桩位选择

结合某枢纽二线船闸深基坑边坡工程,建立概化模型,通过强度折减法分析软弱夹层边坡稳定性,并与规范比较得出边坡须进行加固处理。在对夹层边坡进行抗滑支护时,研究桩位对边坡稳定性的影响,并对不同桩位的抗滑桩内力分布规律进行分析。结果表明：抗滑桩从坡底沿着坡面向坡顶方向布置时,边坡安全系数呈现先增大后减小的变化规律,边坡塑性区塑性应变呈现先减小后增大的变化规律,抗滑桩剪力作用方向反转临界点和弯矩最大值均位于软弱夹层带附近;当抗滑桩位于边坡中部时,边坡安全系数最大,塑性区塑性应变最小,抗滑桩剪力与弯矩达到最大,抗滑效果最佳。     

单锚式钢板桩结构锚固位置影响分析

单锚式钢板桩结构锚固位置的变化对结构的体系性能有着显著影响,但目前设计及研究中对这一问题重视不够。首先采用自由支承法确定单锚式钢板桩结构体系设计方案;然后基于上述设计方案的有限元模型,同时考虑桩身及土体变形特性,研究锚固点位置对板桩弯矩、锚杆轴力及结构位移的影响规律。结果表明,锚固点位于钢板桩顶部以下0.25~0.3倍开挖深度时,钢板桩的最大水平位移和桩后土体的最大沉降达到最小值;随着锚固点位置由桩顶向下移动,锚杆的轴力逐渐增加,而板桩的最大弯矩逐渐减小。同时,与有限元结果相比,采用自由支承法所得到的结构体系的板桩弯矩偏大,有利于板桩的安全性,而锚杆的轴力偏小,可能导致锚杆的失效。     

膨胀土路堑边坡防护机理分析

在室内试验和现场试验结果的基础上,考虑气象因素影响,采用数值模拟的方法,分析浆砌片石和框锚结构防护系统的工作特性。结果表明,浆砌片石护坡可保持边坡湿度场稳定,减缓温差及温度变化对坡体的影响,降低浅层土体风化程度,阻止大气影响深度向土体深处发展;在框锚结构护坡系统中,锚杆在强风化区内设置自由段,不仅不会降低边坡的安全系数还有利于锚杆的稳定,框架梁使边坡滑动土体的下滑推力转由深部土体承担,可有效维持浅层土体的稳定性。锚杆轴向力和框架梁弯矩的分布特征可为工程设计提供参考。     

考虑膨胀力的锚杆格构梁支护膨胀土边坡的稳定性分析

锚杆格构梁是一种常用的边坡支护形式,在镇江地区的膨胀土边坡支护工程中应用广泛,但其支护作用下边坡稳定性分析仍基于一般土体的边坡稳定性分析方法,不能合理考虑膨胀土的膨胀力.利用经典瑞典条分法,在现有锚杆格构梁支护边坡稳定系数计算方法的基础上,将膨胀力作为一个外力施加于土体,推导了膨胀力作用下膨胀土边坡的稳定系数的计算公式,得到了各参数对边坡稳定性的影响规律.并结合镇江象山边坡支护实际工程,说明膨胀力对于边坡稳定不容忽视,按照现有锚杆格构梁支护膨胀土边坡的稳定性计算方法是偏危险的.     

长韶娄高速公路互通段高边坡在线监测设计与监测研究

运营高速公路高边坡在线监测不受恶劣环境和极端气候影响,不仅关系到高速公路的运营安全,而且能实现实时全天候评估边坡的安全状态。本文以湖南省长沙至韶山至娄底高速公路道林互通高边坡为背景,从GNSS地表位移在线监测、地表位移与沉降人工监测、深层水平位移自动化监测、裂缝监测等方面设计了高边坡在线监测点,提出了高边坡坡体稳定性预警分级方法,分析了高边坡坡面滑塌的原因。研究结果表明,CX3、CX4、CX5深部位移监测点均表现出位移突变现象,表明坡面滑塌现象加剧,需针对性采取预防措施,确保运营边坡的安全。     

顺层岩质岸坡板桩支护结构土压力计算*

采用有限元软件PLAXIS对顺层岩质岸坡上板桩墙的墙后土压力进行分析计算,探讨了不同结构面倾角时板桩墙自身的位移以及墙后土压力的变化趋势,得到了板桩墙墙后土压力的大小和土压力分布形式。结果表明:顺层岩质岸坡上板桩墙的墙后土压力合力值随着结构面倾角的增加呈先减小再增大的趋势,同时墙后土压力的大小不是随入土深度的增加而简单地呈线性增大,而是出现不规则的增大或减小,墙后土压力最大值基本都出现在墙体临空界面处或者墙体的底部,在进行板桩墙稳定性分析中应全面考虑墙底部及板桩墙临空界面处最大土压力。研究成果可为完善《建筑边坡工程技术规范》提供参考。     

港口高角度边坡稳定性与生态防护技术研究

针对荆州港松滋港区车阳河港口二期工程的港口高边坡稳定性与生态防护技术进行了分析与探讨,以具体工程实践案例为研究背景,工程边坡支护的方式为坡面防护系统+护脚处理,坡面防护系统由坡面土工格栅网、A/B型锚杆、泄水孔和植被砼构成,护脚处理为仰斜式素砼坡脚矮墙的方式进行边坡支护,采用数值模拟的手段,对港口高角度边坡的竖向位移以及塑性区分布情况进行分析,综合评价港口边坡稳定性,并有针对性的对港口生态防护技术提出切实有效的科学方案。实践结果表明,该边坡防护技术满足港口高角度边坡的防护要求的同时也满足生态要求,具有一定的经济性、安全性和环保性。     

锚喷加固边坡开挖过程锚杆轴力变化规律分析

结合某道路高边坡锚喷加固工程,通过数值模拟和现场测试结果,讨论了支护时机与锚杆轴力的相互关系,分析了开挖过程中锚杆轴力的变化特征,指出及时支护时锚杆轴力比滞后支护时锚杆轴力大,下阶坡体开挖时上阶锚杆轴力会产生突变。     

基于MIDAS的抗滑桩三维数值模拟及优化

某港区护岸工程区域的地质条件较差,软土层较厚,岸坡整体稳定性不满足要求,采用抗滑桩进行加固处理。基于MIDAS GTS NX软件,建立三维有限元模型,根据边坡不打抗滑桩情况下的等效塑性应变云图,确定抗滑桩桩长,分析不同桩型、桩径、桩距、平面位置下的桩内力、整体稳定系数及工程费用,选择最优的抗滑桩布置方案。结果表明,桩距在3.5D范围内,桩弯矩随着间距增大而增加,桩距达到3.5D后,桩弯矩不再显著增加;桩距在3.5D范围内,岸坡整体稳定系数随桩距增大无显著变化,超过3.5D后会逐渐降低;抗滑桩能有效改变岸坡的塑性区分布,整体稳定性提高了近30%。     

高陡加筋边坡离心模型试验与数值分析

为实现增大堆场面积、减小弃方外运、美化港区环境、节约工程投资的目的,针对长江上游重庆果园港二期工程陆域堆场形成,提出采用37.5 m的高陡加筋边坡设计方案,通过离心模型试验与数值分析相结合的技术路线,分析和研究了现有2#和6#加筋边坡设计断面对应的有、无加筋边坡断面以及变换坡率、变换填料等条件下边坡的稳定性,优化设计和指导施工。     

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。     

水位降落对边坡稳定性的影响研究

以塔里木河支流叶尔羌河为例,对其水位降落时河岸边坡稳定性影响因素进行分析。结果表明,主要影响因素有水位降落速度、水位落差、坡形以及基质吸力;其中,水位降落速度、水位落差以及坡比越大,边坡稳定性就越可靠;相同落水速度条件下,引入基质吸力因素可以提升边坡安全系数计算精度。