论滑动面（带）的勘察和研究方法

滑动面（带）的特征是认识和研究滑坡的一个重要课题，滑坡勘察和研究在某种意义上，即是滑动面（带）的勘察和研究，其相关的勘察和研究方法对于正确认识滑动面（带）的特征有着直接的影响；滑动面（带）的空间展布、物理力学性质、岩土成分和结构及其附近地下水的特点对于滑坡地质、数学模型的建立，并进行相关力学计算，预测其发展趋势以及治理工程设计的正确性都有着极为重要的影响。以三峡水库尾端—重庆钢铁公司厂区的高焦炉区滑坡和三角地带滑坡勘察为例，说明滑动面（带）的勘察和研究方法。     

堆载诱发型滑坡变形演化机理的模型试验研究

基于模型试验,对堆载诱发型边坡滑坡的变形机理及演化过程进行研究。研究结果表明:(1)堆载诱发型滑坡的变形演化规律可归纳为:后缘压缩阶段→蠕动变形阶段→加速滑动阶段→剧滑阶段,且剧滑启动之前的加速变形过渡时间极短;(2)利用FLAC3D软件进行堆载滑坡演化过程的动态数值分析,模拟过程中坡体应力场和位移场的演化特征表现为从上向下逐步贯通,与模型边坡破坏过程相符;(3)堆载诱发型滑坡破坏过程历时短、突发性强,在坡脚产生持续位移时即应做出滑坡预警。     

三维遥感可视化技术在高盖山隧道工程地质调查中的应用研究

基于遥感、地理信息系统平台研制的工程地质三维遥感可视化技术，可以实现三维空间信息反演、地形分析、勘察资料编辑管理、制定专题图层及线路漫游功能，客观真实再现地形地物、地貌地质状况，为线路地质选线、工程地质条件评价和分析提供一体化的信息平台。以新建向莆铁路高盖山隧道工程为例，重点论述运用三维遥感可视化技术进行隧址地质构造、不良地质的调查研究情况。     

铁路隧道斜穿滑坡体受力变形特征三维分析

研究目的:在工程实践中,因选线空间及线型条件受到限制,铁路隧道必须穿越滑坡体并将隧道洞门设置于滑坡上。目前已有的研究大多基于理论上的二维模型分析,而对于隧道–滑坡体斜交情形,建立真三维模型能更真实地反映隧道与滑坡体的相互作用和结构受力变形特征。本文以甘钟铁路洛阳村隧道改线工程右嘴头隧道进口滑坡治理项目为背景,应用MIDAS GTS有限元计算软件建立滑坡、抗滑桩、隧道三维空间模型,模拟抗滑桩施工、路基及隧道洞身开挖支护施工过程。从数值计算结果中提取各施工步骤抗滑桩、隧道结构的受力变形数据,研究铁路隧道斜向穿越滑坡体时的受力变形特征,以及隧道洞身开挖对滑坡稳定的影响过程。研究结论:(1)隧道洞身在滑体和滑床中的受力特征分别表现为偏压和围压;(2)隧道结构纵向变形主要位于滑带附近隧道结构;(3)当隧道洞身开挖完全进入滑床段时,对滑坡的稳定及抗滑桩受力影响逐渐消失。     

多级悬臂式挡土墙设计计算方法探讨

研究目的:为探讨多级悬臂式挡土墙工程设计问题,采用数值模拟与极限平衡理论分析方法,得出包括边坡整体稳定性与各级墙体局部稳定性两个方面的多级悬臂式挡土墙的设计计算方法。研究结论:(1)边坡整体失稳破坏模式为近似圆弧滑动模式,可采用圆弧滑动条分法分析边坡整体稳定性;(2)坡体中竖向压应力向下传递过程中,各级挡墙墙顶面位置的压应力呈多段折线型分布模式,可在此基础上采用库仑土压力理论计算各级悬臂式挡墙上的主动土压力,进而计算各级墙体的抗滑与抗倾稳定性、地基承载力和墙身强度;(3)给出了多级悬臂式挡土墙的主要设计计算步骤;(4)所建立的设计计算方法可为多级悬臂式挡墙的工程设计提供参考。     

基于数字地球的铁路三维空间选线技术研究

研究目的:基于数字地球建立铁路三维空间选线平台.研究结论:系统充分利用了数字地球软件提供的数字地形及高清影像等基础地理信息资源,建立了三维空间选线平台,并在"安康至张家界"、"郑州至万州"等项目中成功应用,应用表明该系统具有以下特点: (1) 实现了从Google Earth中的实时批量提取数字地形与影像数据;(2) 利用Google Earth的KML技术实现在Google Earth进行铁路平面定线,使Google Earth成为铁路的三维空间选线平台;(3) 建立了一个铁路线路及沿线自然环境的属性信息录入和查询机制;(4) 在传统AutoCAD平台下构建了新建铁路线路平、纵、横设计模块,满足铁路线路精细设计阶段的的各种功能,重点解决了纵断面优化问题;(5)实现了铁路设计成果在Google Earth中的三维可视化.     

广义对数螺旋型滑面模型的构建与验证

临界滑动面的合理确定是边坡稳定性分析的关键问题之一。传统的边坡滑动面假设方法构造生成的潜在滑动面形式单一,且无法考虑复杂边坡中土层强度参数变化对临界滑动面形状的影响,从而降低了边坡稳定性分析结果的可靠性。基于此,提出一种新的广义对数螺旋型滑面模型,该模型可生成包含传统圆弧滑动面和对数螺旋滑动面在内的多种形式的潜在滑动面;并针对非均质边坡中各土层抗剪强度不同的特点,采用多中心分段构造策略,将该滑面模型应用于非均质边坡稳定性分析中。基于极限平衡理论计算滑动面安全系数并搜索临界滑动面,对边坡进行稳定性评估。选取多个均质边坡及多种型式的非均质边坡(水平分层、倾斜分层和斜折线分层)经典算例与现有研究成果以及数值模拟软件获得的结果进行对比分析,验证该滑面模型的合理性与优势性。研究结果表明：文中方法计算所得安全系数与其他方法相比更小,相对误差在5%以内。能够得到传统滑动面假设方法下难以搜索到的临界滑动面,并与数值模拟结果吻合度较好,稳定性分析结果更接近实际情况。由此说明,此方法用于均质边坡及非均质边坡稳定性分析是合理可行的,有望为工程实践提供更优的临界滑动面解决方案。     

宝成铁路巨亭滑坡稳定性三维极限平衡分析

以宝成铁路K237＋100~K237＋372.5巨亭滑坡为例,综合考虑滑动方向、地下水、地震等因素,采用三维极限平衡方法计算得到了滑坡在几种工况下的稳定系数。与二维计算结果相比,三维极限平衡方法计算得到的稳定系数有了明显的提高,使得对边坡稳定性评价更加科学、合理。在对滑坡稳定系数计算的基础上,提出了对滑坡治理方案的建议...     

滑坡动力失稳定量分析

采用FLAC3D软件进行滑坡动力时程数值分析,对滑带单元的瞬时应力进行分解,得到滑带单元上垂直滑带的正应力和平行滑动方向的剪应力,据此定义滑带点安全系数以及滑坡整体安全系数。通过滑带点安全系数的动态空间分布特征以及滑坡整体安全系数的动力时程演化特征,定量分析滑坡的动力失稳。青海玉树结古镇至巴塘机场公路2#滑坡实例分析结果表明:地震作用下滑坡的动力失稳机理为推动式,与自重作用时一致;但地震作用明显降低滑坡的稳定性,且以滑坡中前部最为明显,最大降幅约30%;计算结果与滑坡的宏观变形特征相吻合,滑体中前部西杭引水渠附近震后出现密集的裂缝带,正是由于地震作用导致该部位滑带稳定性快速衰减所致。     

GEO-Slope/W与FLAC-2D在分析滑坡稳定性方面的应用

简要阐述了GEO-Slope/W与FLAC软件的原理,然后以某滑坡变形及失稳为例,结合2种应用软件进行了精确的数值仿真模拟,取得了较为一致的结果.分析计算结果表明该滑坡处于欠稳定状态,需进行必要的加固防护.对2种计算软件的结果进行对比分析,得到了合理的结论,对边坡稳定性分析具有一定的参考价值.     

某黄土滑坡稳定性分析及处治措施

通过查明滑坡区的工程地质条件,滑坡体的结构,滑动面、滑动带的位置,分析滑坡的成因及演化过程,评价和预测滑坡的稳定性现状及发展趋势,同时计算分析了滑坡的稳定性,为整个滑坡治理工程提供依据,并提供处治措施和建议。     

基于3D GIS的铁路房地产信息管理系统研究与开发

以铁路线路周边区域的地理空间数据为基础，集成铁路基础设施、构筑物、房地产等三维模型数据，并收集线路信息、房屋信息、土地信息等相关资料，建立房地产信息数据库，开发相关业务功能，满足三维可视化界面下的场景浏览定位、房产信息查询、三维空间分析、日常更新维护等需求，实现铁路房地产信息的三维可视化管理。     

隧道工程监控三维实时交互可视化信息平台研究

研究目的:目前,国内外对隧道监控信息管理系统的研究主要停留在二维视图下对监控数据简单的图表分析。少数系统虽在三维条件下实现了信息的查询,但隧道模型较为粗糙,信息单一。本文应用三维实时交互可视化信息技术研发了隧道监控信息平台,平台隧道模型精细,信息丰富。研究结论:(1)基于R-Trees构建的空间索引,可实现海量数据的高效管理;(2)研发的隧道工程监控三维实时交互可视化信息平台集隧道三维场景的快速构建、交互式漫游、信息查询于一体,场景浏览顺畅,信息丰富完整;(3)应用证明,该平台增强了用户在隧道监控中的可视化、交互性,可显著提高工作效率;(4)该研究成果可推广到铁路、公路、城市轨道交通、水利、矿山等工程建设领域的三维可视管理中。     

排水隧洞在大型滑坡治理工程中的应用

地下水对滑坡稳定性有着至关重要的影响,对于大型滑坡如何有效地排水一直是业界关注的热点。本文在总结常规的边坡排水措施及各自适用性的基础上,通过计算分析得出,排水隧洞可有效地降低地下水位,显著提高滑坡稳定性系数;同时在详细的地质勘察和理论分析的基础上,将排水隧洞成功地应用于某大型滑坡的治理。实践结果表明,排水隧洞的降水效果比原分析估计的更理想,有力地保证了滑坡的稳定性和治理效果,是降低坡体地下水的一种非常有效的措施。     

黄土地区滑坡稳定性有限元分析

介绍了常见滑坡的类型,通过对黄土地区某铁路工程通过处边坡的工程地质勘察及分析,得出了该滑坡的形成机理,从而判定了该滑坡的存在。进而利用ANSYS软件对该滑坡在自然状态及饱水状态下的稳定性分别进行有限元分析,得出了坡体在各处的安全系数及塑性状态。分析发现,在滑坡体的前缘及后缘处存在着塑性区域,但塑性区域尚未贯通。饱水状态相对自然状态来说安全系数较低,且塑性区域有进一步贯通的趋势。通过有限元分析发现,其分析过程中不需要预先假设滑动面,且可得出坡体各处的应力状态,可以为滑坡的防治提供较科学的指导。     

基于OSG的铁路站场三维场景层次细节建模研究

研究目的:BIM建模的重要环节是实现三维可视化模型的创建。在铁路站场的设计工作中,实时生成的三维场景模型可为设计成果提供参照,增加设计的准确性。但站场设备众多且庞杂,如何组织数据,快速生成适应站场设计阶段方案修改要求、调度流畅的实时三维可视化模型是创建三维场景模型的难点。研究结论:(1)提出层次细节三维站场模型构建方法,解决了大数据量模型加载时间长、硬件要求高的问题;(2)提出合理的数据管理结构,创建设计数据独立于建模过程的建模方法;(3)基于本文方法完成站场三维场景平台搭建,可实现站场三维快速建模、动态加载和交互式浏览,显著提高工作效率;(4)该研究成果可广泛应用于公路、隧道、水利等其他工程领域的三维层次细节建模及三维场景管理中。     

针对高铁车站的三维模型格式转换与集成展示

分析主流三维建模软件和转换软件的特点，针对不同软件生成三维模型的特性研究定制了对应模型转换流程，使用ArcGIS PRO软件将车站BIM模型及车站3D MAX模型转换为支持格式并在Web平台上发布，实现了不同格式的三维模型在WebGIS系统中的集成展示及车站的全方位可视化管理，显著提高了高铁车站可视化管理水平。     

基于三维空间模型的铁路站场平纵横一体化设计软件研究

在分析铁路站场专业现有辅助设计软件不足的基础上,根据铁路站场专业设计工作特点,对铁路站场设计软件的需求分析、框架结构、软件流程等进行研究,提出基于三维空间模型的铁路站场平纵横一体化设计模式。该设计模式以构建铁路站场设备三维空间模型为基础,以站场设备三维数据与设计视角数据动态双向刷新为纽带,实现了铁路站场设计过程中的平纵横联动修改,提高了铁路站场设计效率和设计质量。     

铁路线路三维可视化设计实现方法研究

着重研究了利用航测或外业勘测地形数据，在微机上建设设计线行经地区的三维空间的地形模型。利用平面，纵断面，模糊面及桥，隧，路基等设计数据建立线路三维模型，以及将这两个模型拼合在一起形成铁路线路三维景观模型的方法，该方法的特点是在拼合地表面和线路表面时采用分治算法，且可将面与面时求交计算简化为线段间的求变计算，故计算工作是较少且速度快，在此基础上，通过集成AutoCAD及3DS即可达到对铁路线路进行三维造型目的，以本文提出和建立的数学模型为基础，采用面向对象的软件设计方法完成了铁路线路三维可视化设计系统的开发，利用该软件对西安－南京线，西安－延安线，遂宁－重庆线等多条设计线进行了三线建模并制成了三维动画，验证了本文及铁路线路三维可视化设计的系统软件的正确性，同时探讨了该模型的实用性及适用性问题。     

RFA落石分析软件开发与工程应用

研究目的:落石作为一种常见的地质灾害形式,严重威胁着铁路建设与运营安全,因此科学合理的开展落石设计成为减少此类地质灾害的重要手段之一。国际上在落石防治方面已形成包括危岩勘察、稳定性评价、落石运动路径及能量计算、被动防护网设置位置确定、防护网选型等内容的基本健全的设计体系。而国内设计体系尚不完善,缺乏为设计提供落石轨迹与冲击能量计算的软件,因此开发一套具有自主知识产权的分析软件势在必行。研究结论:(1)RFA软件可在设定范围内采用随机概率的形式对落石运动轨迹、落点位置、冲击能量范围等进行计算,计算结果可直接作为设计依据;(2)RFA软件大大提高了目前铁路行业的落石计算能力与工作效率;(3)RFA软件已成功应用于东科岭隧道出口段落石设计中,并取得良好效果,今后可在该领域中推广使用。