强震作用下某高边坡的稳定加固分析

分析了某复杂地质条件高边坡在强震作用下可能出现的失稳模式。采用有限元软件分析该边坡开挖前后在天然状态、强地震作用和强降雨等工况下的稳定性。针对强震作用下的边坡稳定性问题提出了两种解决方案,通过比较建议采用分台阶削土放坡的加固方法。     

基于强度折减法的边坡开挖稳定性数值分析

基于FLAC3D讨论了岩质边坡工程在天然状态下和开挖状态下力学模型的变化。在该岩质边坡工程中,选择了某断面进行了数值模拟分析。从坡体材料的力学参数、开挖施工过程等角度模拟了原型坡体的情况,取得了较好的效果,得到以下结论:通过对天然状态下边坡进行分析,从应力、位移和塑性区角度分析了边坡在天然状态下处于稳定状态;边坡开挖以后通过的模拟分析开挖边坡的位移、应力以及剪切应变增量的变化,说明开挖边坡的破坏规律。     

预应力锚索加固层状岩石边坡的设计应用

在山岭重丘区修建高等级公路过程中，对具有潜在滑动面的不稳定岩质高边坡，通常采取预应力锚索和锚杆加固整治．以降低工程造价、缩短工期。结合某高速公路桥隧连接段桥基处层状岩质高边坡加固工程，在详细分析边坡工程地质争件的基础上，提出采用预应力锚索加固层状岩质高边坡的一般设计思路和方法，可供类似边坡工程的加固治理借鉴。     

某高速公路电塔边坡FLAC数值模拟分析

针对输变电塔处开挖岩质高陡路堑边坡工程中出现的变形破坏,根据FLAC数值模拟分析所得出的结果,进行了无加固措施相似模拟试验、三级边坡采用加固措施的相似模拟试验和二、三级边坡同时采用加固措施的相似模拟试验,分析了岩质路堑边坡破坏机理,并提出了加固电塔边坡的工程方法.     

复杂空间形态边坡的稳定性分析

为合理评价复杂空间形态边坡的稳定性,基于边坡的三维点安全系数,利用三维数值模拟,提出了边坡稳定性的三步点安全系数计算方法.首先,采用强度折减法降低边坡体的抗剪强度指标,使边坡处于临界状态或者大变形状态,计算边坡临界状态的位移场;其次,设置实际的边坡岩土体物理力学参数,计算当前状态应力场;最后,综合临界状态位移场和当前状态应力场,计算边坡的点安全系数.将此方法应用于贵州贞丰煤电厂运煤道路高边坡工程,计算结果表明:未加固边坡的整体安全系数虽大于设计值1.35,但坡脚局部稳定性系数小于设计值;按照点安全系数分布规律对该高边坡的下部两级边坡采用锚杆加固,确定坡脚锚杆加固的范围为下部两级边坡,锚杆加固深度为坡面以下8 m,锚杆间距为2.0 m,锚杆直径为25 mm,锚杆加固后,边坡的局部稳定性得到显著改善,坡体点安全系数均大于1.35.      

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。     

岩质边坡静动力稳定性分析

提出了有限元强度折减法在岩质边坡静动力稳定性分析中的失稳判据,结合岩质高边坡,用有限元强度折减法分析了边坡在静动力作用下的稳定性,求得安全系数与用简化B ishop法和拟静力法求得结果相差不大,证明有限元强度折减法在岩质高边坡稳定性分析中的可行性。     

预应力锚索在公路边坡支护中的应用研究

在山岭重丘区高速公路的施工中,路堑边坡较高,土石方开挖方量大,在坡体岩层松散、破碎、地质条件较差的地段,高边坡的开挖扰动破坏了原地层结构,开挖边坡将坡体天然支挡部位切掉,对边坡的稳定性造成了破坏,容易引发山体滑坡、岩塌等地质灾害,直接影响高速公路的施工及运营安全。采用预应力锚索对高边坡进行支挡防护施工,并对防排水进行综合治理,是当前在路基高边坡设计或施工中普遍采用的边坡治理方案。     

控制路堑高边坡开挖变形失稳的工程技术

路堑高边坡的施工是一个破坏山体原有力学平衡又用支挡加固工程重建力学平衡的过程．所设工程措施往往都是在边坡开挖完成后才能实施,因此在边坡加固和防护工程措施未实施以前,边坡岩土体内就会发生应力调整,强度衰减,发生大变形从而影响边坡的稳定。事实证明,有许多路堑高边坡虽设计合理,但由于施工工艺不当或工程未能及时实施．导致施工过程中边坡失稳破坏,造成重大损失;有些则留下隐患,影响工后边坡的稳定。     

降雨入渗下软岩边坡可靠度分析及其加固措施

针对边坡稳定性分析,考虑了边坡开挖、加固措施影响、地下水作用及降雨渗流的影响,以此作为评价边坡在各种可能情况下安全稳定性的基础.结合边坡可靠度遗传算法,对依托工程路堑边坡稳定性进行了分析.计算结果表明：原设计方案中锚杆格梁将对边坡稳定性有所提高,但锚杆格梁位置不合理,其考虑降雨入渗后的边坡安全系数仅为1.176,可靠度指标Pf为9.81%;优化加固方案后,边坡在降雨入渗条件下的安全系数提高到1.320,可靠度指标Pf为1.23%,加固后的边坡稳定性较好,其计算思路将对类似的降雨条件下强风化岩质边坡的稳定性分析及加固措施的优化有一定指导作用.     

关键块体失稳表征系数与岩坡稳定性评价

建立了一种关键块体判别方法, 实现了岩坡整体稳定性的准定量化评价; 综合考虑关键块体的几何特性和受力特征, 定义了关键块体失稳表征系数; 利用团队自主研发的GeoSMA-3D平台, 开发出基于失稳表征系数的关键块体搜索模块, 可视化了包括块体搜索、可移动块体判断、关键块体确定、块体失稳和滑落的关键块体失稳全过程; 引入层次分析法, 利用关键块体失稳表征系数计算出各关键块体的权重, 应用关键块体的安全系数及其计算权重, 联合确定了岩坡稳定性表征安全系数, 应用关键块体信息定量表征了岩坡的整体稳定性; 提出了一种考虑岩体结构面和关键块体的岩坡稳定性评价方法; 以辽宁省建昌岩坡工程为例, 应用该方法进行了关键块体的确定和可视化再现, 判断了岩坡的整体稳定性, 并与数值流形元法(NMM) 的模拟结果和现场实测结果进行了对比分析, 以验证应用关键块体表征岩坡稳定性评价方法的可行性和适用性。研究结果表明: 控制该岩坡稳定性的关键块体有6个, 基于所提出方法计算的岩坡稳定性表征安全系数为0.566 9 (不稳定岩坡), 与现场监测数据所得结果的相对误差为7.066%;在NMM模拟结果中, 采用安全系数法确定的最不利关键块体的滑落没有引起岩坡失稳, 而基于所提出方法确定的最不利关键块体的滑落导致了岩坡的整体失稳, 因此, 同时考虑关键块体体积和安全系数2个因素的岩坡稳定性评价方法更合理, 基于层次分析法, 应用关键块体信息表征的岩坡稳定性与工程实际吻合。      

基于熵权-灰关联法的岩质开挖边坡安全评价模型

根据边坡稳定性评价体系, 选取边坡岩体质量评分、边坡开挖方法调整系数、高度修正系数、结构面调整系数、结构面调整值5个评价指标反映边坡的整体稳定性, 并作为安全评价模型的序列变量; 建立了熵权-灰关联安全评价模型, 将目标边坡作为系统特征序列, 12处岩质边坡作为相关因素序列, 评价了京沪高速改扩建工程沿线典型岩质边坡的安全性, 并提出工程建议; 采用FLAC3D仿真软件, 分析了不同阶段机械开挖和不同炮孔处静力爆破条件下边坡的稳定性变化规律, 以验证安全评价模型的准确性。分析结果表明: 边坡稳定性评价指标可较好地反映边坡的稳定性特征; 熵权-灰关联安全评价模型充分发挥了灰关联法在小样本数据分析的优点, 且由熵权法计算的指标权重改善了传统灰关联分析中由专家打分或平均赋权的缺陷, 使评价结果更加客观; 三级边坡和一级边坡的开挖使边坡K593+260~K593+555的安全系数分别降至1.01和1.00, 和上一级边坡相比降幅分别为34.8%、9.1%, 说明缓倾顺层岩质边坡的开挖会使岩层沿结构面滑动, 使边坡失稳; 瞬时动荷载和荷载积累效应控制静力爆破条件下边坡的稳定性, 瞬时动荷载的出现使边坡安全系数下降了7.7%, 荷载积累效应的消散使安全系数平均回升3.6%, 说明爆破对边坡的松动作用明显, 荷载积累的消散使边坡的稳定性提升。      

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。     

基于正交试验分析公路边坡稳定性影响因素

在常张高速公路试验路段边坡稳定性影响因素确定中,采用正交试验方法对坡面角、裂隙饱水系数、岩层走向和路线夹角、岩层倾角、边坡高度等主要因素对边坡稳定性的敏感性作一分析,得到弱风化页岩边坡稳定的一些初步规律,可为边坡开挖设计和加固方案优化提供重要依据。     

边坡锚杆框架梁防护技术探讨

锚杆框架梁作为一种新型的高边坡加固防护方法,针对岩石极易风化、崩解,边坡易崩塌、滑动的特征,能有效地保证边坡的稳定性,且结构布置合理。结合工程实例介绍锚杆框架梁在深路堑岩石边坡加固中的应用,可为山区新建或改建公路工程提供参考。     

基于遗传算法的土钉支护非饱和土边坡稳定性分析

介绍了土钉支护技术,利用极限平衡理论推导了非饱和土边坡土钉支护整体稳定性最小安全系数Fs,min公式。用MATLAB计算机语言实现了遗传算法寻找非饱和土素土边坡和土钉支护结构整体稳定性最小安全系数Fs,min的自动寻优。通过对一具体工程实例分析,得到降雨入渗对非饱和土边坡稳定的一些影响规律。     

软土地基对路基稳定性影响规律研究

文章就软土地基条件对路基稳定性的影响进行了深入的分析研究,探讨了一般路段和临河路段两种工况下的路基边坡稳定性,分析了影响路基边坡稳定的主要影响因素,包括地表硬壳层厚度、软土厚度、路基填土高度和路基离河塘段距离,研究了路基稳定性与这些因素之间的变化规律,以期为道路工程设计中提高路基稳定性和安全性提供参考。