含两组节理裂隙岩质边坡渗流稳定性计算方法

针对节理裂隙岩质边坡渗流稳定性问题,建立了含两组节理裂隙岩质边坡物理模型和力学模型,通过极限平衡理论,提出了含两组节理裂隙岩质边坡稳定性计算方法。基于单一裂隙在应力条件下的渗流定律,将裂隙面上的正应力和剪应力等效为最大主应力和最小主应力,得出单一裂隙的渗流速度和渗流驱动力,进而提出含两组节理裂隙岩质边坡渗流稳定性计算方法。万州首立山5个含两组裂隙高陡岩质稳定性计算结果表明:受渗流驱动力的影响,边坡W123和W132由基本稳定边坡变为欠稳定状态;渗流稳定系数和无渗流稳定系数相比,降低了1.5%~5.7%;对于充填裂隙、非贯通裂隙以及开度较小的裂隙可不考虑裂隙渗流驱动力,但对于贯通性较好、裂隙开度较大的岩质边坡,渗流驱动作用不容忽视。     

基于改进Sarma法的岩质边坡稳定性分析

以简单非均质岩质边坡的滑动为研究对象,建立了Sarma法力学模型.根据岩质边坡块体静力平衡条件,得出侧向正压力与临界加速度系数之间的关系,推导了临界加速度系数公式,得到边坡处于地震烈度条件下的安全稳定系数.分析了边坡的安全稳定系数与临界加速度系数之间的函数关系,并利用此函数关系将传统Sarma法进行了改进.计算结果表明:岩质边坡安全稳定系数与临界加速度系数之间呈单调递减的函数关系;与传统Sarma法相比,改进Sarma法无需迭代,不存在收敛性问题,算例分析中仅需6次计算就得到结果,并能满足要求.     

强度折减法判定桩基础极限荷载的尖点突变条件

为采用强度折减法判定桩基础的极限荷载,根据突变理论Zeeman机构、桩基础承载力泛函数和直剪试验原理,建立了桩基础承载力突变的临界条件和位移增量梯度与岩土材料剪应力的关系,进而提出利用尖点突变曲线判定桩基础极限荷载.算例分析结果表明:尖点突变曲线拐点出现后,曲线近似垂直于强度折减系数坐标轴,强度折减系数的微小增量将引起位移增量梯度陡增,说明岩土材料已发生塑性变形,拐点对应的强度折减系数即为极限荷载条件下的强度折减系数;由尖点突变曲线和折减系数位移曲线得到的桩基础极限荷载基本相同,但尖点突变曲线的拐点更明显,物理意义更清晰.      

Hoek-Brown准则下岩质边坡浅层稳定性分析

对于裂隙节理发育的中、强风化岩质边坡,需要对其浅层稳定性进行验算。基于Hoek-Brown准则,采用极限分析上限定理,建立了岩质边坡浅层滑动的破坏机构。在计算其外力功率和内能耗散的基础上,结合强度折减法,推导了岩质边坡浅层滑动的安全系数表达式。利用序列二次规划法,对安全系数进行求解后,分析了安全系数随着坡角和边坡高度的变化规律。结合工程案例,对某隧道洞口处岩质边坡的稳定性进行了评估,并提出了相应的工程加固措施。     

边坡下限求解的突变分析方法

以极限分析下限法为理论基础,利用理想铰接桁架假设构建边坡完整应力场分布,获得相应平衡方程;针对下限解析求解比较困难的问题,基于边坡结构破坏的非线性突变特征,引入突变理论,建立边坡破坏的基本突变模型,通过对突变模型特性及边坡破坏机理进行分析,获得边坡极限荷载下限解。针对已有边坡算例,将所述方法得到的下限解与经典塑性力学解及有限元解比较,验证了方法的可行性。研究利用突变分析理论解决了边坡下限分析中的关键难题,其执行思路可为边坡下限求解提供一种可供选择的新路径。     

膨胀力作用下的高填路堤稳定性研究

基于极限平衡理论,通过室内试验,建立膨胀土物理模型,结合非饱和土五要素重新划分膨胀潜势等级判别标准,利用传统理论推导公式计算边坡稳定系数;运用FLAC/SLOPE软件模拟分析同要素高填方路堤全断面边坡稳定性,对比理论推导公式结果进行验证,具有一定借鉴意义。     

基于改进水压分布的顺层岩质边坡稳定性研究

基于不同水压分布假设,引入权重的概念,推导了顺层岩质边坡出流缝被堵塞、未被堵塞、处于被堵塞和未被堵塞之间的某一状态3种不同情况下的静水压力计算公式。并综合静水压力、动水压力、锚固效应、地震荷载的影响,运用极限平衡法,推导了典型顺层岩质边坡稳定性系数计算公式。选取某顺层岩质边坡作为实例进行研究,结果表明:顺层岩质边坡稳定性在水力作用下随总地下水位增大而降低;顺层岩质边坡出流缝被堵塞比未被堵塞的稳定性明显降低;顺层岩质边坡稳定性随着权重的增大而减小。     

一种灰岩顺层公路边坡失稳机理与动态监测分析

具有次生红粘土软弱夹层灰岩顺层边坡广泛分布在渝东南地区,此类边坡较一般岩质边坡相比有着比较特殊的地质构造,边坡岩质大多为灰岩成分,岩体结构完整且较坚硬,岩层节理往往呈顺层发育,但在岩层之间存在交错次生红粘土软弱夹层。在进行失稳坡坏特点与机理分析基础上,基于尖点突变理论进行模拟基础上,采取一种将变形参数的监测获取与状态评估相结合的方法对此类边坡进行稳定性分析与预报。该方法在重庆市彭水县沙子口顺层岩质滑坡等案例等多个项目得到初步验证。     

影响土体边坡稳定性的主控因素研究

分析边坡等工程稳定性,一般认为土体为类均质体,采用圆弧法自动搜索其最危险滑动面,取最小稳定系数作为边坡的安全系数。实践中,同为第四系松散堆积物,土体因其不同颗粒组成、地层时代等因素不同,其本身的结构性不同,这种结构性控制着边坡、高填方等土体工程的稳定性,而土的力学性质则为第二位的影响因素。以山西省高速公路某段高填方工程为依托,采用通用极限平衡计算方法,对影响土体边坡稳定性的因素进行了研究,认为土体结构对边坡稳定具控制作用,是影响土体边坡稳定性的主控因素,盲目对土质边坡采用自动搜索圆弧法将取得错误结论。     

降雨条件下顺层岩质边坡稳定性研究

以西南山区某边坡为原型,对岩质边坡渗流特性和雨水入渗过程进行了分析,对降雨入渗对岩质边坡的作用进行了探讨,利用MIDAS/GTS研究边坡在不同降雨强度下孔隙水压力变化规律,以及降雨和不同支挡形式对边坡稳定系数的影响。研究结果表明:随着降雨历时的增加,孔隙水压力迅速增大,当孔隙水压力增长到一定大小后,孔压不再增加,此后孔压变化很小,坡面达到饱和状态;降雨对边坡稳定影响较大,含软弱夹层的岩质边坡稳定性主要取决于软弱夹层的强度;支挡结构限制了滑体位移,具有良好的加固效果,支挡形式越强,边坡越稳定;岩层倾角越小,边坡越稳定。研究结果可为顺层岩质边坡的科研、设计和施工提供参考。     

边坡动力稳定性分析的时程传递系数法

传递系数法是边坡稳定性计算常用方法之一。水平地震力是边坡动力稳定性影响的主要因素,针对传统边坡稳定性计算的传递系数法,将地震加速度时程通过地震力形式归于传递系数法中的条块传递系数,计算传递系数时程,进而得到地震动力稳定系数时程,基于此提出了边坡动力稳定性分析的时程传递系数法。算例讨论得出,当地震加速度大于-0.2时,传递系数呈现出先减小后增加、再减小的整体趋势,反之,传递系数随条块表现为持续降低的规律;当地震加速度小于0时,加速度方向为反坡向,对边坡稳定性有利,反之,加剧边坡的危险性;随着地震加速度的递增,不同条块的传递系数不断线性增大。岩质边坡在地震力作用下破坏具有滞后性和突发性。     

基于双强度折减法的顺层岩质边坡稳定性分析

利用极限平衡法,对顺层岩质边坡进行双强度系数折减分析,提出了折减系数增幅比,根据增幅比确定抗剪强度折减原则,当坡体达到极限状态时确定其极限折减系数。分别以坡体的张拉裂缝深度和充水深度为单一变量,对比分析坡体稳定性发生变化时内摩擦角和黏聚力对其影响程度,最后根据双强度折减分析中极限折减系数定义坡体权重安全系数。研究表明:双强度折减法能够考虑内摩擦角和黏聚力对坡体的影响程度,对顺层岩质坡体进行双参数折减分析,最终定义双参数折减中内摩擦角的折减系数值为坡体安全系数,该结果更符合实际工程,能够为同类问题提供参考。     

Barton经验公式在岩质边坡稳定性分析中的应用

由于岩质边坡的失隐几乎都是沿着结构面发生的，而岩体结构在的抗剪性能并不完全满足莫尔－库仑准则，因此在岩质边坡的稳定性分析中采用莫尔－库仑准则会带来较大误差。本文用Barton公式代替莫尔－库尔准则进行岩质边坡的极限平衡稳定性分析，以更好地反映岩体结构面的抗剪性能，并通过简单算例阐明了莫尔－库仑公式及Barton经验公式在岩质边坡稳定性分析中的差异。     

赤平极射-实体比例投影方法及其应用

赤平极射-实体比例投影方法在岩质边坡的稳定性分析中具有独特的优势。以黑山谷某岩质边坡为例,采用赤平极射-实体比例投影对该边坡进行了综合性分析,分析了滑坡的滑动机制、滑动方向、滑面面积、滑体体积等重要特征,并通过赤平极射-实体比例投影方法对该岩质边坡的稳定性进行了分析,讨论了赤平极射-实体比例投影方法和传统极限平衡法中的传递系数法的优缺点,认为赤平极射-实体比例投影法在岩质边坡稳定性分析中比传递系数法更具有优势,该方法能够为岩质边坡的防护提供参考。     

基于FLAC3D模拟的路基边坡稳定性分析

在修建山区公路时由于受地形条件限制,多采用高填方路基,填土在自重及荷载作用下极易沿着滑动面下滑形成滑动土体,路基失去稳定性。为了分析滑动土体的稳定性,应用极限平衡法中的条分表解法计算实例边坡的稳定性系数,再用FLAC3D强度折减法计算该边坡的稳定性系数,其中FLAC3D模拟通过将抗剪强度参数降低至极限破坏状态为止,最终计算出强度储备安全系数k。通过对比极限平衡法与FLAC3D强度折减法计算出来的稳定性系数,结果发现:两者安全系数相差不大,可以考虑将FLAC3D软件应用于该类工程来分析边坡稳定性,并且为实际工程支护结构设计提供科学依据。     

有限元强度折减法在黄土路基边坡稳定分析中的应用

以解决实际工程中存在的黄土路基边坡的稳定性问题,本研究的主要思路是利用有限元软件ABAQUS,在有限元强度折减法的基础上,通过数值模拟边坡,对其稳定性进行分析,并且得到该边坡相应的稳定系数。模拟结果表明,对于黄土边坡存在的潜在破坏面,利用该法可以较为准确地、形象地预测其破坏位置与滑裂趋势,并且模拟得到的安全系数与简化的毕肖普法计算的结果很接近,不但增强了传统极限平衡法的计算结果的可靠性,也提高了精确性,还为评价黄土边坡的稳定性提供了新的方式。     

城市主干道路边高陡岩质边坡防护设计研究

城市主干道路两侧高陡路堑岩质边坡对道路运营安全意义重大,其安全稳定性分析和边坡防护尤为重要。以湖北省恩施土家族苗族自治州咸丰县县城至火车站道路工程K0+420～K0+680段线路右侧的一个6级高陡岩质边坡为例,采用理正岩土软件进行稳定性计算分析,基于该高陡岩质边坡计算结果进行防护方案设计,并进一步对其防护后的边坡进行稳定性计算,从而验证防护方案的合理性。     

顺层岩质路堑边坡稳定性数值极限分析

针对顺层岩质路堑边坡稳定的关键影响因素,采用有限元强度折减法,研究了边坡高度、坡顶堆载及工程防护对具一组贯通软弱结构面的顺层岩质边坡模型稳定性的影响,并与传统极限平衡法进行了对比验证。研究结果表明:边坡坡度大于岩层倾角时对稳定不利,安全系数随边坡高度增加而降低;坡顶堆载时,安全系数的降低取决于荷载和贯通塑性区的相对位置;挡土墙或锚杆通过对塑性区贯通带的阻截使塑性区转移到其他更薄弱的结构面,从而提高安全系数,塑性区贯通带的转移去向取决于初始支撑强度;基于Drucker-Prager屈服准则的安全系数有限元计算结果比基于莫尔-库仑准则的传统极限平衡法计算结果平均高出约22%,与郑颖人等约为25%的研究成果非常接近,说明有限元强度折减法可行。     

岩质边坡稳定性分析及加固设计研究

岩质边坡稳定性分析是岩土工程中的重要课题,岩质边坡稳定性受到多种因素的影响,包括地质条件、水文条件、人类活动等。岩质边坡的稳定性分析成果可为边坡工程的加固设计提供依据。对岩质边坡进行了介绍,结合工程实例,对岩质边坡稳定性分析办法以及加固设计进行了详细探究,以期为类似工程提供借鉴。     

高寒高海拔地区岩质边坡稳定性评价研究

为研究高寒高海拔地区岩质边坡稳定性的评判方法,选取影响该类特殊地区岩质边坡稳定性的12项主要评判指标,作为模糊评判的评价因子,应用AHP方法和模糊数学理论确定各指标的权重和隶属度,从而构建高寒高海拔地区模糊综合评判体系模型。基于该模型对旁多水利枢纽工程右岸公路边坡稳定性作模糊综合评判,评价结果较为客观地反映了工程实际情况,对该类地区岩质边坡稳定性进行分析预测具有一定的指导意义和参考实用价值。