水平成层土质边坡破坏机理及极限承载力研究

采用室内模型实验以及极限平衡水平条分法对水平成层土质边坡的破坏机理以及稳定性进行研究。通过建立室内模型试验分别研究了分层厚度以及边坡高度在坡顶施加荷载的情况下的荷载-位移规律、极限承载力、滑动面形态和位置,得出了在坡顶作用相同宽度荷载的情况下,极限承载力随着分层厚度的增加而增大;当保持边坡坡比、加载方式以及分层厚度相同的情况下,不同边坡填筑高度对极限承载力的影响甚微。水平层状土质边坡滑动面为圆弧段与直线段的组合形式。基于极限平衡法的基本原理,针对边坡水平成层的性质以及圆弧+直线的破坏形式,对滑动体进行水平条分,推导了该类边坡极限承载力计算公式,并且与试验工况结果以及竖向条分法计算结果对比分析。结果表明:极限平衡水平条分法较之于竖向条分法在水平层状边坡稳定问题中具有一定合理性。     

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。     

极限分析法求解含软弱夹层边坡稳定性

软弱夹层对边坡的稳定性影响显著,目前设计中通常采用极限平衡法计算边坡的稳定性,其在求解中需要建立多个平衡方程. 为了分析含软弱夹层边坡的稳定性,首先,采用极限分析法建立了计算模型;其次,通过极限平衡法验证了求解的准确性;最后,分析了荷载、夹层形状、夹层强度等对稳定性的影响. 研究结果表明:边坡安全系数随着外荷载强度的增大而减小,其中,当加速度放大系数由1.0增大为1.6时,安全系数由1.20降为0.89;当外荷载频率越大时,边坡越易提前产生破坏;软弱夹层形状对边坡安全系数影响显著,特别是当其靠近坡顶与坡面时;安全系数随着软弱夹层摩擦角与黏聚力的减小而近似线性降低,其中,当黏聚力由9 kPa降为5 kPa时,安全系数降低约30%.      

基于强度折减法的路基边坡稳定性分析

针对路基边坡尤其是高填路基边坡的稳定性问题,基于强度折减法,采用F1ac／3D计算分析软件对不同工况条件下的路基边坡稳定进行了分析,讨论了不同路基高度、路基填料性能指标、边坡坡率等因素对路堤安全系数的影响,并与传统极限平衡理论分析方法计算结果进行了对比分析。     

基于有限元强度折减法的地震区三维边坡稳定性分析

结合工程实例,采用有限元强度折减法对地震区三维边坡进行静力和拟静力分析,探讨了该方法的基本原理、屈服准则和失稳判据等。在采用有限元软件ANSYS求得三维边坡安全系数的基础上,对边坡的稳定性进行了评价;同时与传统极限平衡方法、二维有限元法所得的安全系数进行对比。结果表明:有限元强度折减法应用于地震区三维边坡稳定性分析是可行的。     

土钉支护稳定分析的一种优化方法

探讨一种土钉支护边坡稳定分析方法，为设计提供较为科学合理的分析手段。基于双线性滑移面稳定分析方法，考虑土钉的极限拉力作用，建立稳定安全系数公式，用单纯形法求算最不利滑移面，并进行了工程实例计算，结果合理。     

考虑土体参数空间变异性的边坡极限平衡法求解

为考察土体参数空间变异性条件下极限平衡法用于求解边坡稳定问题的适应性,用极限平衡法计算了边坡截面的稳定性.采用K-L方法确定边坡土体的空间样本取值,生成空间随机场;用瑞典圆弧法、简化Bishop法、Morgenstern-Price法和Spencer法对边坡截面的安全系数进行了计算比较.此外,对一个边坡的概率失稳进行了分析.计算结果表明:简化Bishop法、Morgenstern-Price法和Spencer法得到的安全系数值非常接近,总体上比瑞典圆弧法的计算结果好;对于圆弧滑面边坡,为简化求解,可用简化Bishop方法代替Morgenstern-Price方法;同时用边坡安全系数和破坏概率2个指标,能使边坡安全评价更具定量化表述.      

土钉路堑边坡的稳定性分析方法

土钉边坡方案设计完成后 ,如何采用合理的方法进行其稳定性分析 ,一直是人们所关心的问题 .笔者在极限平衡分析理论的基础上 ,采用Sarma法提出的扰动力的概念建立土钉墙支护条分法数学模型 ,采用单纯形优化方法确定最危险滑动面 ,从而建立土钉路堑边坡的稳定性分析方法 .     

边坡稳定性计算方法的对比分析

将目前运用得较为广泛的极限平衡法中几种边坡稳定性计算方法进行了对比分析.研究其各自的适用条件、计算精度,通过对3个算例稳定系数进行比较,得出结论:直线滑动面法计算的稳定性系数偏于不安全,而瑞典条分法偏于安全,简化的毕肖普法计算的结果则比较接近实际.     

浸水路堤的稳定性分析

浸水路堤的边坡稳定性计算,通常亦假定滑动面为圆弧,最危险的滑动面通过坡脚,圆心位置捕确定与条分法相似。稳定性计算方法有多种,常用方法有:假想摩擦角法、悬浮法和条分法。详细介绍了假想摩擦角法、悬浮法。     

边坡稳定性计算方法的对比分析

将目前运用得较为广泛的极限平衡法中几种边坡稳定性计算方法进行了对比分析．研究其各自的适用条件、计算精度，通过对3个算例稳定系数进行比较，得出结论：直线滑动面法计算的稳定性系数偏于不安全，而瑞典条分法偏于安全，简化的毕肖普法计算的结果则比较接近实际。     

边坡坡度对边坡稳定性的影响分析

运用Plaxis岩土工程有限元分析软件对于季节性冻土地区边坡安全系数进行分析,计算的结果与采用条分法理论计算得到的结果基本吻合,说明这种计算方法用来计算边坡稳定性是可行的,并且随着边坡坡度的增加,边坡安全系数在不断减小;同时,可知随着边坡融化深度的增加,边坡安全系数也在不断减小。     

边坡稳定性分析中的有限元极限平衡法

从边坡稳定性有限元分析方法和极限平衡法基本原理入手,提出了适合于边坡稳定性分析的有限元极限平衡法。以浅变质岩边坡潜在滑动面上的切向和法向弹簧模拟滑坡体和滑床之间的接触摩擦问题,对某高速公路路堑边坡进行了数值模拟,分析了边坡内应力和变形特征,以及渐进破坏的发展过程,对传递系数法和有限元极限平衡法用于浅变质岩风化层边坡稳定性分析的计算结果进行了对比分析。结果表明,采用边坡潜在滑动面上的法向和切向弹簧单元模拟滑坡体和滑床之间的接触摩擦问题能够真实反映边坡潜在滑动面上应力重分配过程和特点,得到边坡失稳破坏的真实稳定安全系数,有限元极限平衡法分析边坡稳定性是一种有效可行的方法。     

有限元法在边坡稳定及加固分析中的应用

针对一个边坡工程实例,将强度折减理论应用于边坡稳定及加固的弹塑性有限元分析中,分析了边坡加固前后的稳定性并与传统极限平衡法计算结果进行比较.计算结果表明,采用强度折减有限元法不需要任何假设,即可求出边坡的稳定安全系数和滑动面,还能求出抗滑桩桩身弯矩、剪力,为桩身强度验算提供依据,是进行边坡加固前后稳定性评价和进行支挡结构设计的有效方法,能够在工程实际中加以运用.     

有限元法在边坡稳定及加固分析中的应用

针对一个边坡工程实例,将强度折减理论应用于边坡稳定及加固的弹塑性有限元分析中,分析了边坡加固前后的稳定性并与传统极限平衡法计算结果进行比较.计算结果表明,采用强度折减有限元法不需要任何假设,即可求出边坡的稳定安全系数和滑动面,还能求出抗滑桩桩身弯矩、剪力,为桩身强度验算提供依据,是进行边坡加固前后稳定性评价和进行支挡结构设计的有效方法,能够在工程实际中加以运用.     

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。     

基于D-P准则不同屈服面的强度折减法在土坡稳定分析中的运用

基于ANSYS运行平台,分别采用D-P强度准则的外接圆和内接圆作为屈服面,运用强度折减法对某土坡的稳定性进行了分析,并将分析结果与经典的瑞典条分法计算结果进行比较,验证了土坡分析中强度折减法的合理性,讨论了边坡稳定性分析中屈服面的选择。通过研究发现,基于D-P准则外接圆为屈服面的强度折减法计算的安全系数与经典条分法计算结果相近,说明基于D-P准则的强度折减法运用于土坡稳定性分析中是合理的。     

G85桥位区岩堆稳定性评价

通过区域地质调查分析、边坡调查、地质灾害调查,并结合沿线岩堆总体发育特征及稳定性调查,初步对该岩堆稳定性做出定性判断.同时,采用国际通用严格极限平衡法、数值计算分析法等多种方法,对多个工况条件下岩堆边坡稳定性进一步验算复核,结合工程建设影响分析确定岩堆不稳定区域及可能工程危害,分类提出处理设计建议.     

土质路堑边坡稳定性与锚杆支护计算分析

基于Morgenstern-Price边坡稳定性分析方法,采用Geostudio岩土工程分析软件对某土质路堑边坡稳定性进行了分析,计算出边坡安全系数并给出潜在滑动面位置,并针对其边坡安全系数较小的情况给出采用锚杆支护的处置方法,并对采用锚杆支护后的边坡进行了稳定性分析,对比支护前后特征土条的受力状况与各土条抗剪力分布状况,给出锚杆支护边坡的内在原理,对实际施工有一定的指导意义。     

极限分析法在公路边坡稳定性计算分析中的适用性研究

公路边坡的稳定性是公路工程面临的热点与难点问题之一。介绍了极限分析方法基本理论及LimiState软件的计算原理,借助LimiState软件对公路工程中常见的倾斜分层土坡进行了模拟研究,并将结果与常用的土力学分析方法进行了对比。结果表明:从滑动面性状来看,相较于理想圆弧面,采用极限分析法获得的滑动面更接近于真实情况;从安全系数来看,计算结果更为安全,即计算结果更为保守。这表明基于LimiState软件的极限分析法计算得到的结果比较准确,能够满足边坡稳定性的计算要求,可以在实际工程中推广应用。