三峡库区新集镇典型高切边坡破坏机理研究

利用刚体极限平衡法和有限元数值模拟法,建立了边坡稳定性评价模型,对秭归县新集镇千担湾边坡变形破坏机制和边坡稳定性进行了研究。结果表明,有限元强度折减法计算所得的安全系数与传统的刚体极限平衡法结果接近。边坡破坏时,滑体中下部塑性屈服区与上部拉裂破坏区贯通而形成了滑面。传统极限平衡法不能考虑这种特殊的破坏机制,而假设破坏沿原有某一滑带产生,因此,用数值方法计算边坡稳定性,其结果更接近实际。     

极限平衡法与强度折减法在高边坡锚固设计中的应用

分别运用极限平衡法和基于有限差分的强度折减法对某高速公路右侧挖方高边坡的稳定性进行了分析;介绍了边坡锚固的设计步骤和方法,提出了该边坡的防护方案,并对锚固后的边坡进行了稳定性验算,说明了防护方案的可行性和有效性.     

基于规范法的加筋土挡土墙边坡加固稳定性计算研究

加筋土挡土墙是一种经济有效的滑坡滑塌治理方案,从规范验算的角度,采用极限平衡法对加筋土挡土墙处理滑坡的稳定性进行研究。研究结果表明:加筋土挡土墙可结合现场情况从加筋材料、坡脚矮墙角、边坡排水等方面设计;以某高速路段K40+370K40+470边坡为实例,基于规范进行加筋材料的稳定性计算,结果显示加筋材料满足稳定性要求;同时进行外部稳定性计算,计算结果显示整体稳定性安全系数比加筋前提高了40%以上,局部稳定性安全系数比加筋前提高了60%以上,同时危险滑面后移也加强了边坡稳定性,综合验算结果表明加筋土挡土墙能有效地治理该边坡。     

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。     

极限平衡法与有限元强度折减法对某公路边坡挡土墙稳定性分析

针对边坡稳定性分析的极限平法和有限元强度折减法的特点进行了讨论,并结合一具体挡土墙的工程实例,采用极限平衡法和有限元强度折减法对该挡墙的整体稳定性进行了计算分析。分析结果表明：采用极限平衡法和有限元强度折减法均可以得到边坡的安全系数,且采用极限平衡法得到的安全系数值偏安全,可满足工程设计要求。采用有限元强度折减法可以得到边坡体的应力-应变,可作为极限平衡法的补充设计依据。     

中云台山超高岩质路堑边坡设计和稳定性分析

连云港东疏港高速公路中云台山路堑段最高岩质边坡高194 m,是目前国内高速公路最高的岩质边坡之一。采取工程类比法、赤平极射投影图解法、极限平衡法、楔体滑动分析法、有限元法等多种计算方法对中云台山路堑边坡稳定性进行计算分析,综合评价边坡的整体稳定性和楔体稳定性。根据边坡整体和局部稳定计算结果,设计了多层次防护方案。在施工过程中对边坡进行全方位安全监测,根据监测结果和现场开挖所揭示的地质信息进行动态设计,保证了超高岩质边坡的稳定性。通车运行6年多来,边坡稳定性良好。     

锚杆支护方式对边坡稳定性的影响研究

基于极限平衡法验算锚固边坡的安全系数,考虑了锚杆锚固角、锚杆长度、锚固位置、锚杆布设形式这些影响因素,利用GEO-SLOPE商业软件计算了边坡的安全系数,并得到了一些规律：①锚固边坡存在最优锚固角,不同长度锚杆的最优锚固角一致,大致在20°左右;②锚杆在坡面的位置对边坡安全系数也有很大影响,随着锚杆由坡顶向下移动过程中,安全系数呈现先增大后减小的趋势,在坡面中下部时的安全系数最大;③从锚杆的布设形式可以看出,中下部锚杆对边坡的安全系数影响最大。     

强降雨与地下水作用下公路施工期滑坡分析与治理

以赤水河谷旅游公路K93+203～K93+496段在施工过程中发生的降雨诱发型滑坡为研究对象,在现行规范要求的方法的基础上,将有限元分析法和极限平衡法相结合,讨论在持续降雨与地下水变化的相互作用下边坡的触滑机制和治理措施。通过分析发现:该滑坡目前的稳定性差,强降雨和地下水相互作用为滑坡形成的主要诱因;该滑坡滑动面位置与边坡土体的透水性相关,边坡稳定性系数与强降雨时间有一定相关性,边坡失稳发生在不透水边界上。此外,对抗滑桩桩身受力状态进行了分析,可为设计方案优化提供参考。     

强度折减法在公路高边坡工程中的应用

有限元强度折减法,是通过不断降低岩土体强度使边坡达到极限破坏状态,从而计算得到边坡的破坏滑动面和强度储备安全系数.首先简单介绍了强度折减法的基本原理和理论,在此基础上,以某高速公路高边坡工程为例,具体阐述了该方法的相关应用.工程实例表明,该方法得到的滑带位置以及安全系数与传统的极限平衡法所得到的结果较为一致,表明了该方法的适用性和准确性.并且该方法还能进行边坡的应力、应变以及位移等分析,弥补了极限平衡法所存在的不足,具有较好的运用前景.     

基于强度折减法的边坡安全系数分析

对具体边坡工程进行了基于强度折减法的有限差分分析,得到了迭代步数突变、计算不收敛、位移最大值突变以及塑性区贯通4种边坡破坏判据下的安全系数。结果显示不同破坏判据下的安全系数略有不同。最后通过基于Sarma法的极限平衡分析验证了强度折减法得到的安全系数的可靠性。     

宝成铁路K227+404～+467大型岩质崩塌破坏机制分析

崩塌是山区最为常见的地质灾害之一，以2018年7月12日发生于宝成铁路乐素河-王家沱区间K227+404～+467段大型岩质崩塌为研究背景，采用理论分析与Midas-GTS 有限元软件模拟相结合的方法对不同工况下崩塌体的整体稳定系数、坡体位移、塑性应变等响应进行了计算，研究了崩塌体空间结构形态和破坏机制。研究发现该崩塌发生是由3组节理面组成的“V”型楔形体在降雨影响下后缘结构面发生拉张破坏，底座结构面发生剪压破坏而形成的大型滑移式崩塌灾害。     

基于PCA-SVM的边坡稳定性预测模型研究

提出了一种基于主成分分析(PCA)和支持向量机(SVM)的边坡稳定性预测模型。首先分析了影响边坡稳定性的因素,采用主成分分析方法求取主成分;再将主成分作为输入对支持向量机进行训练,并利用遗传算法优化支持向量机参数;最后通过实例与常用寻参方法所得结果进行比较。结果表明,该法能减少输入变量维数,提高了边坡工程稳定性的预测精度。     

基于上限定理的三维边坡稳定性分析探讨

利用上限定理,对纯黏性长大边坡的三维稳定性进行了研究。以边坡外某点为圆心,构建了球形破坏机构。利用三重积分,计算了该破坏机构下边坡的外力功率与内部能量耗散。基于功能相等定理,得到了边的三维稳定系数表达式。结合强度折减法,进一步研究了边坡的三维安全系数。通过与已有结果的对比,证明了该方法的正确性。分析了安全系数的变化规律,结果表明随着边坡宽度的增大,三维安全系数逐渐减小。为分析普通黏土边坡的三维稳定性奠定了基础。     

有限元强度折减法在边坡可靠性研究中的应用

将有限元强度折减法（FEM-SSR）应用于边坡的稳定可靠性分析。文中提出了近似Monte Carlo模拟法、联合点估计法（PEM）对边坡进行稳定可靠性分析,得出了相应的稳定系数、可靠性指标和破坏概率,并与传统的基于极限平衡方法的可靠性计算结果进行了对比。结果表明:有限元强度折减法进行边坡稳定可靠性分析,其结果更接近坡体的实际稳定状态,在理论上和工程实践中均显示出一定优势。     

某软土地铁车站基坑纵向滑坡事故分析

狭长形地铁车站基坑在分层开挖过程中会形成临时纵向多级边坡。当挖方边坡位于软弱地层时,如果设计或施工不当将会面临基坑纵向失稳风险。针对某软土地铁深基坑纵向滑坡事故案例,在考虑参数变异性的基础上利用极限平衡法对坑内临时边坡展开调查分析,并从工程角度对土坡发生深层滑移破坏的原因进行探讨。调查结果表明： 第1级边坡的坡度是影响整体稳定性的关键因素,1∶1.75（V∶H）的施工坡度不能满足下卧软弱淤泥质土条件下该局部边坡的稳定性（失稳概率高达88.92%）,只有当坡度缓于1∶3时才能保证安全。为防止此类临时挖方边坡失稳,最后给出考虑土体强度参数变异性的最优边坡坡度。     

基于数值计算的楔形体稳定性分析方法研究

楔形体稳定性极限平衡分析法被广泛应用于边坡和隧道等工程的稳定性分析,但该方法未考虑到楔形体滑动面上的应力分布不均匀问题。为此,本文根据楔形体数值计算得到的滑动面上应力结果,利用岩体抗剪强度准则计算节点的安全系数,通过求和平均给出了楔形体稳定性分析的点安全系数法。同理,依据传统刚体极限平衡法,对楔形体滑动面各单元的剪力、抗剪断能力进行求和,获得了抗滑稳定整体安全系数即面安全系数。最后,通过对一滑动楔形体考核算例的稳定性计算,说明了本文提出的楔形体稳定性分析方法的正确合理性。     

一种确定任意形状坡面与滑面边坡预应力锚索最佳方位的理论方法

从理论上提出了确定任意形状坡面与滑面边坡预应力锚索安设最佳位置及方向角的方法。通过与目前确定预应力锚索最佳方位现有方法关系的讨论,可知提出的方法是现有方法的延伸,可以克服现有方法的2个不足之处：一是最佳位置凭经验确定,科学性欠佳;二是最优方向角的确定只能用于坡面和滑面均为平面的情况,不适用于坡面与滑面为任意形状的情况。该方法的重要性主要体现在其学术价值和科学意义上。     

土工格室加筋土等效强度计算方法研究

基于极限平衡理论,运用边坡稳定分析软件ZSlope进行数值模拟,分析了土工格室垫层对边坡安全系数及临界滑动面的影响。结果表明:土工格室加筋层对边坡安全系数有比较明显的提高,加筋后边坡的滑动面向坡体内部移动,滑楔体尺寸变大。在此基础上,探讨了将土工格室加筋边坡等效为素土边坡进行计算的一种方法。     

层状岩土质混合高边坡施工的影响因素及其稳定数值分析

运用UDEC软件模拟影响层状岩土质混合边坡施工稳定性的各种主要因素,在此基础上分析了某高速公路典型岩土质混合路堑边坡的稳定性。结果表明：①土层厚度不同,边坡水平位移不同,且土层对稳定性的影响较岩层敏感得多。②岩层顺倾时,最大水平位移随层面倾角变化先增大后减小;逆倾时,呈现略微减小一增大一减小的趋势。稳定安全系数的变化趋势与边坡最大水平位移恰好相反,这也与工程实际相符。③典型岩土质混合高边坡经加固后处于稳定状态,这与现场监测资料相吻合。