软层对土质边坡破坏模式及稳定性影响的数值分析

为了研究软层对土质边坡破坏模式及其稳定性的影响,运用FLAC~(3D)建立多分层(坡体分4层,坡基分2层)土质边坡模型。将软层分为由内摩擦角φ控制的软层(内摩擦角φ较小的软层),以由黏聚力c控制的软层(黏聚力c较小的软层)。考虑工程实际选取4种常见的软层分布方式:①软层在边坡顶部、②软层在边坡底部、③软层在边坡顶部和底部、④软层在边坡中部,采用强度折减法分析了不同软层分布和不同软层性质边坡的滑动面和安全系数。结果表明:(1)内摩擦角φ控制的软层分布不同时,分布②边坡表现为圆弧+直线型破坏,其余分布则表现为圆弧型破坏;(2)黏聚力c控制的软层在不同分布时,分布②呈明显的圆弧型破坏,其余分布表现为一定程度的圆弧+直线型破坏;(3)位于边坡中部的软层显著降低其稳定性,其中以黏聚力c控制的软层不利影响最为显著;(4)随层间参数差异值的增大,不同的软层黏聚力c与内摩擦角φ对于滑动面上边缘距坡顶距离作用效果相反,而对于安全系数的影响表现一致;(5)针对软层位于边坡中部的情况,软层自身性质相较于其周围土层的性质对边坡稳定性影响更为显著。在相关施工中应主要对软层进行加固,并适当对其周围土层进行补强,可实现经济合理的支护方案。     

基于强度折减法的公路边坡稳定性分析

为研究太行山高速公路邯郸段公路边坡稳定性及其典型路段的滑坡位移阈值,采用有限差分强度折减法,综合研究典型坡高、坡角、岩体黏聚力和内摩擦角对其稳定性影响,确定极限平衡状态下对应的岩体抗剪强度指标,通过与边坡岩体弹性模量的合理组合,确定边坡自重作用下临界位移阈值,研究结果表明：相同坡高和坡角时,边坡稳定系数随黏聚力增加呈近似线性增加,随岩体内摩擦角的增加,近似呈指数增加;保持坡角相同,黏聚力对坡高较低的边坡稳定性变化越敏感,内摩擦角对边坡稳定性相对不敏感;保持相同坡高,坡角越小或坡度越缓,则黏聚力对边坡的稳定性相对越不敏感;公路典型断面边坡二级平台和三级平台地表位移阈值分别为112 mm和103 mm。     

锚索与抗滑桩在顺层岩质边坡治理中的应用

分析了镇胜高速公路k158＋980～k159＋160左侧顺层岩质边坡发生滑坡的原因。采用综合φ值法,通过反算,确定了滑动面的抗剪强度参数,为滑坡剩余下滑力的计算提供了合理的数据。计算结果发现,抗滑桩桩身配筋在滑坡推力采用矩形分布的情况下偏于安全。结合锚索砼框架,坡体中部得到加固,同时分担了一部分剩余下滑力,减轻了抗滑桩的荷载,提高了边坡的抗滑安全性。最终治理效果表明：采用抗滑桩支挡与锚索加固的综合治理方案,是治理顺层岩质滑坡的一个有效途径。     

干湿循环作用下公路边坡稳定性离散元分析

针对边坡体内部含软弱夹层及潜在裂隙的岩质边坡,通过UDEC离散元软件构建边坡数值分析模型,重点分析不同干湿循环条件下边坡的稳定性状态变化。首先利用主成分分析法对影响边坡稳定性的多种因素进行筛选,并根据强度折减法的原则,通过对粘聚力、内摩擦角的参数弱化实现边坡稳定性分析。由室内不同干湿循环条件下的三轴压缩试验,确定抗剪强度参数劣化规律,并根据UDEC离散元模型分析边坡的安全系数变化规律,对边坡的安全状态进行定性、定量分析;根据抗剪强度参数与边坡安全系数的三维变化图,可知:相比于内摩擦角,干湿循环对粘聚力的损伤劣化对岩质边坡的稳定性影响更大。研究成果可为受库水位循环变化影响下的含未知裂隙的库岸边坡稳定性分析提供有益思路。     

一类岩质顺层滑坡反演分析及其工程应用

顺层岩质边坡因层面临空、存在软弱夹层等因素易产生边坡滑移失稳。对于已经产生的顺层滑坡,可结合滑坡滑移范围、滑移深度等计算分析,确定滑坡处置方案及为类似边坡提供防护经验。文中通过对已产生的顺层边坡滑移进行反算分析,结合安全系数K值反算边坡的软弱层面参数。结果表明,同一安全系数K值反算出的结构面黏聚力c值与内摩擦角φ的正切值tan φ线性相关,且对应的c,φ值计算出的剩余下滑力差别不大。     

抗滑桩参数变化对土质边坡稳定性的影响研究

为研究抗滑桩不同施工参数对土质稳定性的影响,针对某人工加固土质边坡工程,采用FLAC^3D建立数值模型,对抗滑桩不同截面尺寸、锚固深度和桩间距对边坡位移、安全系数、最大弯矩和剪力的影响进行分析。结果表明,增大抗滑桩截面尺寸可降低边坡变形,减小边坡受力,提高边坡的稳定性;适宜的抗滑桩锚固深度和间距可使边坡变形最小、受力最合理、稳定性最好。     

基于土拱效应的抗滑桩合理桩间距讨论

基于土拱效应原理,根据方形桩间的静力平衡、桩侧处的极限平衡状态,推导出抗滑桩的桩间距公式。公式表明:抗滑桩的合理桩间距与桩后土体粘聚力成正比,随内摩擦角的增大而增大,随着桩后坡体推力的增大而减小。通过工程实例计算,得到了比较合理的结果。     

考虑桩侧及桩后土拱联合作用的抗滑桩桩间距研究

为探究抗滑桩合理桩间距的计算方法,首先,考虑桩侧土拱及桩后土拱的联合作用,建立出相应的双土拱简化计算模型。其次,基于Mohr-Coulomb破坏准则及极限平衡理论,依次分析桩侧土拱、拱间土体及桩后土拱的受力特性。然后,以静力平衡与拱脚处截面强度为控制条件,分别获得桩侧土拱及桩后土拱的极限承载力,进而联立求解出联合作用时的极限承载力,并在此基础上,推导出抗滑桩合理桩间距计算公式。最后,通过某工程实例对此计算公式进行了验证,结果表明:理论计算与工程实例结果吻合较好,该公式用于抗滑桩工程中计算合理桩间距是可行的;并对比分析了其他现有理论计算结果与实际值存在偏差的原因,进一步验证了双土拱模型的优越性。此外,为探究合理桩间距的影响因素,依次分析了土体抗剪强度指标(内摩擦角及黏聚力)、抗滑桩截面尺寸(正面宽度及侧面宽度)、均布滑坡推力及滑坡推力分布形式(沿桩长方向)等参数对合理桩间距的影响,并综合考虑各参数拟合出合理桩间距的简化计算公式。结果表明:合理桩间距随土体黏聚力、抗滑桩侧面宽度及抗滑桩正面宽度增大近似呈线性增大,随土体内摩擦角增大呈非线性增长且增长速率逐渐增大,而随着滑坡推力的增大,合理桩间距呈现出非线性减小且趋势逐渐减缓。     

顺层边坡首次破裂长度及影响因素分析

依托仁沐新高速公路平乐互通顺层边坡治理工程,采用二维有限元模型对坡体位移及应力进行数值模拟,给出首次破裂长度的确定方法;并进一步研究岩土体力学参数及边坡几何尺寸对首次破裂长度的影响规律。研究结果表明:塑性区破坏长度即顺层边坡的首次破裂长度;边坡稳定性越差,首次破裂长度就越大;滑面黏聚力和内摩擦角与首次破裂长度负相关,滑体弹性模量、滑面弹性模量、滑体厚度及滑面倾角与首次破裂长度正相关;其影响权重为:滑面倾角＞滑体厚度＞滑面内摩擦角＞滑面黏聚力＞滑面弹性模量＞滑体弹性模量。     

土工格栅加筋路堤边坡稳定性影响因素及其敏感性分析

土工格栅加筋路堤在公路工程中有着广泛的应用前景,但由于加筋机理还不很清楚,具体设计方案还借助于经验,设计者必须充分了解其稳定性的主要影响因素和各影响因素对边坡稳定性的影响程度。为此,采用Morgenstern-Price法对土工格栅加筋边坡稳定性与坡高、坡率、土的内摩擦角和粘聚力、加筋层间距、坡顶荷载和地震力等影响因素之间的关系进行了分析计算,得到了这些影响因素各自对边坡稳定性的影响规律,分析比较了边坡稳定安全系数对这些影响因素的敏感程度。     

基于强度折减法的抗滑桩位置对边坡稳定性影响的数值分析

在滑坡治理中,抗滑桩仍是较为有效且应用较多的边坡加固方法。由于抗滑桩在边坡中的位置不同,其对边坡的稳定性影响效果也不同。通过三维数值模拟,分析了边坡中桩位与安全系数的关系。分析结果表明:抗滑桩位置改变,对安全系数有较大影响,中部影响较大,沿坡向向两边影响变小,且离边坡中部越远,其影响幅度越小。     

煤系地层路基边坡锚索抗滑桩加固作用机理分析研究

由现场监测试验可知,煤系地层路基开挖后该边坡处于滑动状态,应用极限平衡原理建立平衡方程,反演了主滑动面的内摩擦角Ф和粘聚力C,由此确定了锚索抗滑桩的支护加固方案,进行了平面布置与结构计算分析。采用有限元法对纯桩和锚桩加固方案进行了对比,加锚索后无论是桩的水平变形,还是桩内应力均得到了改善。     

基于FLAC3D的杂填土边坡抗滑桩加固方案设计研究

运用FLAC3D软件，模拟了某项目杂填土边坡抗滑桩加固边坡的稳定性。通过几种加固方案涉及的抗滑桩组合锚索前后，锚索倾角变化，预应力筋以及桩截面形状等加固形式变化，对锚索、预应力筋、桩截面形状、桩体、桩间挡板等对边坡稳定性、桩体内力、桩间拱形成的影响程度进行分析，确定了合理的加固方案，并将加固方案与按传统方法计算结果进行了对比，验证了结果的可靠性。     

变刚度抗滑桩性状研究

边坡中各处的滑坡体厚度、滑坡推力、地层抗力等不同,则各处抗滑桩的设置也应有所不同,即应采用变刚度布桩。变刚度抗滑桩有竖向上桩身刚度不一致、横向上桩间距不一致、纵向上桩排距不一致及各桩截面大小不一致四种类型。为模拟滑体的厚度和滑坡推力在横向上分布的不均匀性,建立了抗滑桩加固边坡的三维模型,在模型的左右两侧设置竖立的薄层岩壁,并对设置岩壁边界与未设置岩壁边界的情形进行了比较,发现设置岩壁边界后,滑坡在横向上呈不均匀分布,与实际情况接近。研究了变刚度抗滑桩在桩横向变形、桩弯矩等方面的特性,并与等刚度抗滑桩进行了比较,显示了变刚度抗滑桩加固边坡的优越性。     

桩锚加固边坡的作用机理和稳定性分析研究

由某高速公路现场钻孔资料和地质调查分析得知,路基开挖后该边坡处于临滑状态。应用极限平衡原理,通过反演分析,求得滑动面的粘聚力c和内摩擦角φ。由锚索提供的水平抗力对自由段求极值确定锚索最优安装角。运用有限元法对纯桩和桩锚复合加固方案进行对比,计算出边坡上部经加固后向下传递的荷载。结果表明,桩锚方案加固效果显著。边坡锚索的预应力损失监测分析表明,锚索在锁定后470 d内的预应力损失为7.8%~12.9%,满足工程安全要求。工后2 a的运营阶段边坡处于稳定状态。     

基于拟动力方法的加固边坡稳定性分析

基于对数螺旋破坏机构,采用极限分析上限定理和拟动力的方法,提出一种新型计算方法,计算地震力作用下保证边坡稳定性所需的锚杆加固力,并与利用平移破坏机构所得结果对比,证明该方法的合理性.通过算例进行参数分析,结果表明:对数螺旋破坏机构较平移破坏机构更切合工程实际;边坡所需锚杆加固力随着边坡坡角和地震放大系数的增大而增大;边...     

以三峡库区地质灾害治理典型抗滑桩为例评估弹性抗滑桩安全性

抗滑桩作为一种治理滑坡的有效手段,在边坡工程中被广泛使用。抗滑桩属隐蔽工程,出现问题不易察觉。一旦问题恶化,将对边坡稳定性造成严重影响。目前,对于使用中抗滑桩的安全性的研究还相对较少,有的也只是从定性的角度。从抗滑桩结构设计原理出发,探讨一种能通过抗滑桩表征特性即桩顶位移,评价抗滑桩安全性,作为一种相对定量的方法。     

表面刷浆对膨胀土强度影响的试验研究

以合肥市地铁某号线工程为背景，采用室内常规三轴试验的方法对表面刷浆后膨胀土的抗剪强度指标黏聚力c和摩擦角φ进行研究，从而模拟小导管超前注浆加固对紧邻加固区以外土体强度的影响。研究结果表明:表面刷浆处理后的试样与普通试样相比，黏聚力和内摩擦角增大，含水率降低。故小导管超前注浆加固不仅提高加固区土体的强度，同时提高紧靠加固区周围土体的稳定性。     

基于可拓学理论的顺层岩质斜坡稳定性评价研究

影响斜坡变形破坏模式的主要因素有斜坡坡高、开挖坡角、软弱夹层的粘聚力和内摩擦角、地震烈度、降雨、弹性模量、岩石的重度等方面。文中以这些因素为物元,提出稳定性评价的物元关联函数及物元关联度的计算方法,建立了合适的分类标准,引入AHP(层次分析法)求权重。运用可拓学理论对顺层岩质斜坡开挖后的稳定性进行评价。     

弧形排列抗滑桩支挡结构计算理论研究

传统的悬臂式抗滑桩在承受较大的滑坡推力时,桩体变形往往过大,且桩身内力分布也不均匀。若将抗滑桩按弧形布置,各桩桩顶用连系梁连接,两侧布设截面较大的抗滑桩,则组成了一种空间拱形抗滑支挡结构,即弧形排列抗滑桩支挡结构。该新型抗滑支挡结构由抗滑桩、连系梁和拱脚抗滑桩共同承担滑坡推力,克服了由桩体单一承受滑坡推力的弱点。对连系梁和抗滑桩进行理论分析推导,可计算出连系梁和抗滑桩的内力及位移。计算结果表明:弧形排列抗滑桩支挡结构能够较好地约束桩体的变形,充分发挥了连系梁混凝土的抗压性能。