缓倾顺层岩质边坡病害成因数值分析及处治对策研究

针对永宁高速公路的边坡病害,以石壁滑坡为依托,采用数值分析法,对缓倾顺层岩质边坡受主控结构面影响的沿基岩面的平面变形进行数值定量分析,其主要变形模式为岩体的拉裂滑移破坏。其病害是由于坡体不利结构面存在、工程开挖破坏坡脚和大气降雨所致。同时结合极限平衡法反分析,对滑坡各阶段的稳定系数及加固措施进行计算,结果表明,治理措施满足工程实际与规范的要求。     

基于卸荷岩体力学的顺倾岩质边坡开挖变形数值模拟

顺倾岩质边坡开挖变形一直是土木工程建设者所关注的问题.文中以卸荷岩体力学为基础,采用通用有限元软件ADINA,运用Mohr- Coulomb模型模拟岩体、接触单元模拟结构面的非线性力学性状、单元生死的特性模拟边坡开挖卸荷过程,对顺倾岩质边坡开挖变形进行计算;通过边坡现场开挖位移监测进行验证,发现数值计算结果与现场监测结...     

海龙屯龙虎大道倾倒式危岩稳定性分析

采用静力分析法对海龙屯龙虎大道倾倒式危岩体进行计算分析,得到危岩体在不同工况下的稳定系数,依据规范判断其处于欠稳定或不稳定状态。运用geo-studio数值模拟软件对倾倒式危岩体稳定性进行分析,基于应力场的分析表明,危岩体在主控结构面周围处于受拉状态,并且从主控结构面底部至上部拉应力效应逐渐增强;基于位移场的分析表明,危岩体沿主控结构面且靠近临空面的一侧发生了较为显著位移,在主控结构面的顶部位移最大。总体上其倾倒式危岩处于欠稳定或不稳定状态,需采取防治措施,确保安全。     

顺层边坡稳定性分析及抗滑桩加固研究

从岩体的力学角度,阐述了岩体结构面的强度特性及其力学效应及影响岩质边坡稳定分析的不平衡推理传递。结合具体实例,对某高速公路顺层岩质边坡进行地质及岩体结构探讨,找出岩体内的危险软弱结构面,得出边坡可能沿结构面发生剪切滑移的结论。利用不平衡推力传递系数法进行边坡稳定性设计计算,确定了抗滑桩支护方案。通过监测数据反分析,对边坡开挖过程稳定性进行了评价。     

机场水泥道面部分厚度修补的力学响应分析

通过建立ABAQUS三维有限元模型,计算得到飞机轮载作用下补块和原道面的结构响应空间分布规律,分析得到了部分厚度修复中补块尺寸、底面接触条件、修补材料模量差异等因素对荷载应力的影响规律,提出了部分厚度修补时应注意的问题。结果表明:原板和补块的荷载应力均随着补块长宽比的增加,荷载应力明显增加,且修补深度越浅,长宽比对补块的影响越显著,但补块深度对原板和补块的荷载应力影响均不显著;补块与原道面底面接触条件对原道面的荷载应力几乎没有显著影响;修补材料模量的变化对原道面荷载应力的影响有限,但是,随着修补材料模量的增加,补块自身所受到的荷载应力显著增加。     

岩体结构面对边坡稳定性的影响

岩石边坡,尤其是受结构面控制的岩体边坡,其边坡稳定分析应考虑岩体中结构面的产状、性质和发育程度。采用赤平投影图解法进行岩体边坡稳定性分析时,结构面抗剪强度是非常重要的力学参数,合理地选择确定抗剪强度的方法,常常要分析c、φ值在边坡稳定中的作用,然后综合选用合理的c、φ值,根据边坡可能破坏的形式进行边坡稳定性评价分析。     

基于有限元强度折减法的某尾矿库库区边坡稳定性分析

采用有限元强度折减法对福建省某铅锌尾矿库的库区边坡稳定性进行数值模拟,获得了该尾矿库库区边坡的位移、应力及剪应变分布云图,并确定了滑坡位置及范围。分析结果显示该尾矿库库区边坡折减系数为1.35时,处于稳定状态;折减系数为1.88时,尾矿库库区局部山体会发生滑坡。模拟结果表明,有限元强度折减法不仅能够准确地自动找到最危险滑动面,模拟出滑动面的形态,并且能够得出基于该滑动面的稳定系数,简化了对尾矿库的定性分析,对尾矿库的选址具有一定的指导作用。     

纳界河特大桥桥址岸坡岩体稳定性数值分析

采用有限元法,结合现场工程地质勘察资料,分别对桥北岸坡岩体在天然状态下和桥梁荷载条件下的位移、应力状态进行了数值模拟分析。通过有限元折减系数法对岸坡的整体稳定性等进行了分析,得出了在自然状态下和荷载条件下的稳定性系数、天然状态下两岸谷底及陡坡段坡脚存在主应力集中现象,以及坡面和坡顶局部存在拉应力且对边坡岩体稳定不利的结果。桥梁荷载作用对边坡岩体应力的影响主要集中在基础附近,荷载对坡面岩体应力的影响较大。桥址右岸整体稳定,左岸在桥基荷载作用下桥基下方岩体产生局部塑性区,可能发生破坏,应采取措施加固,以策安全。     

结构面抗剪强度对顺层路堑边坡稳定性影响

顺层岩质路堑边坡开挖后,可能产生顺层滑移破坏。除倾角与边坡陡度相互关系外,结构面抗剪强度是决定边坡稳定性的关键。现利用有限元软件,采用接触单元模拟岩层面的方法,分析结构面抗剪强度对顺层岩质路堑边坡稳定性的影响,为此类边坡的设计和施工提供参考。     

爆破荷载下岩质边坡结构面参数变化对边坡稳定性的影响分析

为研究爆破荷载下岩质边坡结构面参数变化对其稳定性的影响，以西商高速公路为依托，利用原始勘察的平面地形等高线图，采用Midas／GTs岩土数值分析软件，对岩质边坡在施工扰动和爆破动荷载2种工况下进行数值模拟，并分析考虑了覆盖层厚度、基层抗剪强度、岩体重度等结构面参数变化对边坡稳定性的影响，通过查询最危险滑动面的位置、最大位移、最大应力等关键指标，分析了上述参数对上述指标的影响规律。分析结果表明，爆破荷载增加了边坡的滑动力矩，稳定性受覆盖层和岩体重度的影响较其他参数的影响大，在坡脚范围内易发生失稳破坏，使该边坡的稳定性下降，从而使边坡的整体功能不能有效的发挥，应采取加固处理措施。     

汤屯高速公路某反倾边坡变形破坏模式分析及支护设计

对汤屯高速公路上一典型反倾高边坡的变形破坏机理进行了系统研究。对边坡的地质条件及岩体结构特性进行了深入分析,表明该边坡将发生2种不同类型的失稳模式:小桩号侧主要以松弛和架空的碎裂-碎块的倾倒变形体为主,其变形破坏受最大剪应力面控制;大桩号侧岩体为较完整岩体,岩体质量较好,可能产生局部掉块失稳。利用极限平衡方法对小桩号侧的倾倒变形体的稳定性进行分析,并提出相应的支护措施。     

双平面滑动破坏模式下的陡倾顺层岩质路堑边坡稳定性研究

岩质边坡稳定性主要受其结构面控制。以恩施至来凤高速公路工程中宜恩县芭蕉乡黄泥塘村境内的一段整体式路堑边坡为例，为克服传统有限元方法计算岩质边坡稳定性的缺陷，先对岩质边坡双平面滑动破坏模式进行理论分析，最后通过工程实例验证离散元法计算岩质边坡稳定性的适用性。     

岩质边坡参数敏感度数值分析

文章利用有限元数值模拟技术,计算在坡顶极限荷载作用下,以坡脚剪应力最大值之比K为评价指标,探讨岩质边坡各参数的变化对边坡稳定性的影响,并分析边坡稳定性对各参数的敏感程度,明确了凝聚力为边坡稳定的敏感参数,是边坡稳定性的控制因素;内摩擦角对边坡稳定性的影响也较明显。     

顺层缓倾复合介质边坡水力驱动型滑移破坏机制研究

为了对水力作用下顺层缓倾复合介质边坡稳定性进行定量研究,以沪蓉高速公路彭家湾某同类边坡为例,基于极限分析上限法原理建立针对性的简化力学计算模型。首先,根据位移协调条件以及塑性力学关联流动法则,构建出一个机构允许的应变速度场;其次,根据流体力学原理,在Hoek和Bray假设的基础上,建立适合顺层缓倾复合介质边坡的水压分布模型。通过边坡内水压分布特性分析,得出水力作用（潜滑面扬压力、潜滑面动水压、后缘张裂隙静水压）均与后缘张裂隙内充水高度直接相关;在此基础上,分别建立临界充水高度与临界降雨强度表示的边坡滑移失稳判据。通过该力学模型,计算工程案例边坡滑坡时后缘张裂隙临界充水高度值与临界降雨强度值,确定边坡滑移失稳时滑移面具体位置,并进行边坡稳定性的敏感性因素探讨。研究结果表明：当后缘水位达到临界充水高度或降雨强度达到临界值时,边坡沿着稳定性系数最小的潜滑面发生滑移破坏;底层滑体厚度仅影响底层滑体的稳定性;岩层倾角小于15°时,各潜滑面稳定性受倾角影响较大;水力作用下边坡稳定性下降主要由潜滑面扬压力与张裂隙静水压引起,动水压几乎没有影响。     

半刚性基层沥青路面反射裂缝形成试验及扩展机理研究

基于应变水平进行道路结构起裂层位预估并应用断裂力学理论阐述裂缝形成及扩展原因,采用室内试验测试沥青路面各结构层的极限弯拉应变,研究荷载作用下半刚性基层沥青路面裂缝形成及扩展机理。在试验路段的各层位布设XYJ-2型应变传感器,监测道路结构的应变规律。结果表明:土基回弹模量较低时,原始开裂点在基层及底基层发生;裂缝尖端的应力强度因子均高于材料的断裂韧度,原始裂缝将会由于荷载作用而持续扩张,直至形成贯通裂缝。     

金沙江上游某水电站左岸拱肩槽边坡稳定性分析

以金沙江上游某水电站左岸拱肩槽边坡为研究对象,详细研究边坡岩体的结构特征,利用传递系数法分析边坡开挖后稳定性,并用Geostudio软件的SIGMA模块对开挖后边坡的应力-应变情况进行研究。结果表明:由结构面切割的2号块体易失稳,开挖后坡脚结构面发育附近出现拉应力集中,施工过程中,应加强支护与监测。     

三峡库区董家湾高切边坡稳定性赤平投影解析

岩质边坡的稳定性主要受结构面的控制和影响,因此,了解边坡中各结构面的相互关系是进行稳定性评价的前提。赤平极射投影可将三维空间内的几何要素投影到平面上进行研究,用它来解析岩质边坡的稳定性具有独特的优势。基于此,文中介绍了赤平投影的基本原理和使用方法,对三峡库区一典型岩质高切边坡的稳定性进行了分析和评价,满足了工程的要求。     

我国西南部山区隧道施工期支护结构力学行为特征案例分析

为研究我国西南部山区隧道施工期支护结构所面临的重大问题，将雅安—康定、汶川—马尔康高速公路的典型隧道作为案例，归纳总结施工期存在的高地应力、软弱围岩、断层破碎带、次生地质灾害等潜在危险源，通过现场实测数据深入分析不同危险源环境下支护结构体系的力学行为特征。研究结果表明： 1）当隧道穿越软弱围岩时，围岩强度低、自承载能力差，接触压力、钢拱架应力均显著高于普通围岩隧道，二次衬砌分摊荷载比例显著上升； 2）当隧道穿越断层破碎带时，支护结构受力需要较长时间才能稳定下来，其力学行为呈现出3阶段演化规律，前期快速降低、中期缓慢降低、后期基本稳定； 3）当隧道洞口穿越松散堆积体时，坡体稳定性易受到扰动，其支护结构力学行为具有显著的偏压特性，围岩压力主要集中在深埋侧； 4）高地应力与围岩强度联合控制着围岩稳定性与支护结构体系的力学行为，高地应力硬岩隧道也具有一定的流变时间效应，但由于硬质围岩的强度较大、稳定性较好，支护结构受力相对较小，安全储备较高； 5）高地应力软岩隧道的围岩压力与结构受力显著升高，其支护结构力学行为在施工期便呈现出明显的流变特性，开挖约200 d后，仍然保持着缓慢增长。     

用离散元法研究锚索锚杆联合加固边坡的机理

采用离散单元法深入研究了高陡岩石边坡在未加固、锚杆加固、锚索加固和长锚索短锚杆联合加固情况下,边坡岩体中的塑性区和应力场分布特征,从力学机制上阐述了长锚索短锚杆联合加固高陡岩石边坡的机理。结果表明:锚索锚杆联合加固边坡,能改变岩体较大范围内应力场分布,减少应力集中的区域和降低应力集中程度;在锚索间布置的锚杆,强化了局部的岩体强度,使得形成的“加固梁壳”更有利于坡体稳定。