基于现场监测和数值模拟的公路边坡开挖方案研究

通过对广乐高速公路工程K102高边坡长期监测，利用现场监测数据修正ABAQUS计算模型，反算力学参数，依据此力学参数对边坡进行了不同开挖方案的数值模拟，研究了该边坡的最优开挖方案。研究结果表明:原现场开挖方案中的坡率不合理，不能控制边坡施工期间的变形和整体稳定性；放缓坡率开挖能有效地提高K102边坡整体稳定性，与原开挖方案相比，既安全又经济。     

地震作用下坡高和坡率对黄土高边坡稳定性的影响研究

以兰州南坡坪地区多级高边坡工程为依托,建立边坡有限元模型,模拟分析边坡的抗震性,研究在地震作用下坡高和坡率对黄土高边坡稳定性的影响。结果表明:单级坡高取8 m,坡率1∶0.50的安全系数为1.06,坡率1∶0.75的安全系数为1.18,坡率1∶1.00的安全系数1.27,边坡坡率越大,边坡抗震稳定性越差。边坡开挖坡率一定,在第五~第七级坡高均取8 m的工况下,边坡安全系数为1.18,边坡支护可取得比较好的抗震效果,并结合不同坡高和坡率下,黄土高边坡的土方开挖量和支护面积,讨论了边坡开挖的经济性。     

基于FLAC~(3D)的类土质边坡开挖方式研究

采用FLAC~(3D)建立类土质边坡数值计算模型,研究不同放坡坡率、不同开挖平台宽度下边坡位移场的分布特征。结果表明,当开挖坡率从1∶0.5降低到1∶0.75时,坡面监测点的水平位移发生跳跃,边坡整体变形显著减小;当开挖平台宽度为1m时,对整个边坡的变形控制效果不显著;一级边坡的水平位移最大值出现在距坡脚1/3~2/5坡高处,两级边坡的水平位移最大值出现在距坡脚1/5~1/3坡高处。     

广西某高速公路边坡开挖稳定性评价及加固效果分析

以广西某高速公路边坡的开挖加固工程为例，基于快速拉格朗日元法FLAC3D数值模拟分析，评价了该边坡在开挖支护过程中的稳定性。结果表明:在开挖到第三步时，坡体最大不平衡力不收敛，需对边坡进行加固设计。在施加锚索支护后，坡体的水平位移和最大剪应力区域均保持在工程要求的范围内，边坡的整体稳定性得到提高，可以保障开挖工程和高速公路路基施工的安全。     

既有渣土堆载深大基坑边坡稳定性与支护技术研究

为获得深大基坑既有渣土堆载条件下的边坡失稳机制，提出联合支护技术，以重庆地铁项目放坡开挖深大基坑工程为依托，依据强度折减理论，综合采用数值模拟与现场实测手段开展研究。主要结论如下： 1）渣土堆载侧边坡潜在破坏类型为剪切滑移破坏，最大剪切应变率沿坡脚向坡顶逐渐形成、延伸并呈“带状”贯通，是基坑发生滑移失稳破坏的内在根源； 2）土层采用“大坡率放坡+铺网喷护”，土层坡比为1∶1.75，钢筋网片+喷射混凝土面； 3）岩层采用“小坡率放坡+锚网喷”，岩层坡比为1∶0.75，锚杆+钢筋网片+喷射混凝土面。数值分析、监控量测与经济核算表明： 联合支护技术能够有效提高基坑边坡稳定性，满足“安全、高效、经济”的施工与生产需求。     

桩锚支护在路基边坡防护中的应用研究

永吉高速公路K7＋314~K7＋334段路基紧邻高压电塔,路基放坡开挖势必影响电塔的稳定。采用了桩锚支护结构对路基边坡进行防护,减小了开挖量。用理正5.3进行了计算,结果表明桩锚支护结构及电塔是安全的。     

浅埋偏压大断面隧道洞口段开挖顺序优化

结合某工程隧道洞口段存在浅埋偏压大断面的特点,采用FLAC3D模拟了多种开挖工法对不同坡度边坡处隧道洞口段的开挖,并对分步开挖工法的开挖顺序进行了优化分析,研究其对隧道洞口段边坡的稳定性影响。研究结果表明:开挖工法控制边坡稳定性的效果为双侧壁导坑法CRD法CD法台阶法,对于开挖浅埋偏压大断面隧道不建议采用台阶法;分步开挖法不同的开挖顺序对边坡稳定性有一定的影响,其影响差异主要集中在开挖前几个步骤中;由于超前支护的作用,先开挖靠近边坡坡面一侧的边坡稳定性要优于先开挖远离边坡坡面一侧。因此,为保证隧道开挖时边坡的安全稳定,建议加强超前支护,采用分步开挖工法,并先开挖靠近边坡坡面一侧。     

长江边高渗透性土层深基坑开挖防渗处理

以海港引河南闸站工程为例,对基坑开挖过程中透水性土层的防渗处理进行研究。经比选,闸站基坑采用放坡开挖+搅拌桩围封的方案。运用有限元软件,分析不同搅拌桩长度下基坑边坡的出口水力坡降。结果表明,截渗桩穿越中等透水性层,桩底进入相对不透水层进行围封时,基坑边坡出口水力坡降满足规范要求,无逸流出口。同时,基坑施工中应布置相应降水井及监测点,保证基坑防渗安全。     

公路软质岩边坡坡率的适度原则

通过总结贵州境内崇遵、玉凯、厦蓉高速公路的软质岩边坡实际放坡情况,分析了软质岩边坡的物理力学特征、开挖路基的破坏机理,运用坡率法对路堑边坡进行治理设计。在边坡稳定性分析中,采用简化Bishop法进行计算,分析边坡坡率对边坡稳定性的影响,确定合理的坡率,使路堑边坡的安全性、经济性得到了很好的结合。     

岩质边坡支护结构施工的动态有限元分析

针对岭南高速公路LK8＋730～850断面边坡的开挖和支护的动态数值模拟，通过数值计算，得出了边坡的位移矢量图和开挖坡体的应力等值线图；了解了不同开挖阶段的边坡坡体位移与应力的变化情况；同时通过数值分析说明了该边坡支护设计的合理性。     

锚碇深基坑开挖过程边坡动态变形及稳定性演化规律研究

结合白洋长江公路大桥北岸锚碇深基坑边坡工程实际,利用理论分析和FLAC3D有限差分法基本原理,建立了有限差分程序FLAC3D数值计算模型,并通过实测数据对数值模型进行验证;通过数值计算应力场及变形场分析,得到了深基坑边坡工程岩体动态变形及稳定性演化规律;结合相关设计规范要求,对锚碇基坑边坡的稳定性进行评价。研究结果表明:锚碇基坑的放坡开挖方式以及支护措施有效地抑制了边坡的变形,且边坡的竖向位移主要集中在边坡坡顶和边坡的坡脚处,水平位移主要集中在边坡中下部的坡脚处;受基坑左右岸边坡放坡角度不同的影响,基坑开挖后不同方向的位移场变形并不对称,同时基坑两侧边坡坡脚处的变形值均较大,因此应加强坡脚处的稳定措施,同时应尽快回填边坡,完成锚碇的浇筑;结合极限平衡理论和强度折减法,研究了基坑边坡在有无支护两种工况下稳定性系数的变化规律,得到了支护后边坡安全稳定性有明显的提高,确定了边坡支护措施的合理性。     

路堑边坡开挖稳定性及加固处治机理宏细观分析

高速公路深挖路堑形成的高大边坡稳定性问题，一直是公路建设中的重点风险源。以广东省江门市迎宾西路路堑边坡开挖及处治工程为背景，采用宏细观相结合的方法对边坡开挖及锚索加固处治机理进行分析。结果表明:①边坡开挖塑性变形区位移与接触力链发展方向显著相关，呈现沿坡面方向的链状发展规律；②边坡稳定性与坡体应力状况及局部区域应力发展变化密切相关，锚索加固的处治方案，可有效消除边坡体剪应变率贯通的剪切滑移面，边坡稳定性明显提高。     

上硬下软反倾边坡变形破坏机理与稳定性研究

依托兰州至海口国家高速公路重庆至遵义段扩容工程YK71+590～+710右侧上硬下软反倾结构边坡工程，采用工程地质分析方法对边坡变形破坏机理进行分析，预测评价边坡稳定性。结果表明:坡体开挖和坡脚软弱地层遇水软化是发生变形破坏的主要控制因素；在现状条件下及开挖完成后，边坡稳定性均不能满足安全要求，必须进行治理，且应考虑边坡开挖完成后可能发生深层滑动。     

毕威高速公路某边坡变形机制及数值模拟

以贵州毕威高速公路某边坡为例,通过对现有变形特征及路堑边坡开挖形成的临空条件分析,得到坡体的变形机制为:蠕滑-局部拉裂,并已进入匀速蠕滑阶段。运用ANSYS软件建模,运用FLAC3D数值软件计算其主剖面开挖边坡在暴雨工况下的应力-应变分布情况。结果表明:基覆界限附近已形成软弱带,部分土体发生剪切破坏;需尽快放坡并对边坡进行抗滑支挡及设置排水措施,否则软弱带会进一步发展成滑面,导致坡体失稳破坏。     

基于离散元的某公路典型顺层边坡稳定性影响因素敏感性分析

顺层边坡是一类包含层面和其他类型结构面影响的复杂边坡,其安全系数计算一直是个难题。笔者结合离散单元法与强度折减法对顺层边坡安全系数的计算过程和计算效果进行了探讨。用Fish语言编写了能在UDEC下执行的强度折减程序。在此基础上,探讨了刚度系数、层厚、层面倾角、层面内摩擦角、层面粘聚力、开挖坡角等因素对某高速公路典型顺层边坡稳定性的影响机制。计算结果表明:刚度仅对塑性区影响较大,对安全系数影响不大;层厚的增加对安全系数影响较小,但是随着厚度的增加变形破坏模式由楔形变为沿层面屈曲破坏;层面倾角接近破裂角时,安全系数降低(楔形滑动),反之则增加(屈曲破坏),直立时为倾倒破坏;强度参数增加,安全系数近于线性增加,破坏模式不变;开挖坡角增加,安全系数降低,破坏模式与层面倾角增加工况类似,安全开挖坡率不能大于1∶1.15。     

膨胀土路堑边坡有限元分析

运用有限元方法，对膨胀土路堑边坡开挖及浸水进行模拟，获取了膨胀土路堑边坡开挖以及浸水后坡体内土体位移场、塑性区分布，进行讨论了开挖、浸水对边坡的影响，为边坡稳定性设计提供了理论依据。     

岩质路堑边坡最大稳定开挖坡角分析方法

以云南省祥临公路路堑边坡为背景,建立了基于BP神经网络的含软弱面岩质路堑边坡最大稳定开挖坡角的计算方法,确定了影响稳定开挖坡角的因素。根据祥临公路路堑边坡具体参数分布情况,通过正交方法设计了边坡案例,建立了计算最大稳定开挖坡角的人工神经网络模型;最后通过实例分析,证明这种计算模型作为一种计算边坡最大稳定开挖坡角简便途径的有效性和实用性。     

上硬下软岩质边坡破坏特征及加固措施

为了探讨龙源电厂场区道路工程中，上硬下软结构边坡破坏特征和加固措施，运用数值模拟分析了边坡开挖对此类坡体结构坡体变形及坡体应力的影响，并结合工程实例分析此类边坡变形特征和加固措施。结果表明:①上硬下软的坡体结构以及上部硬岩结构面的发育是坡体变形失稳的主要内在因素。坡体开挖后临空面的形成是坡体变形失稳的必要条件；②为防止坡体结构为上硬下软的边坡破坏，必须加固软岩，防止软岩变形，稳固坡脚。     

柔性小孔灌注桩整治顺层岩坡病害

1 引言 顺层岩坡的滑动趋势朝向线路,新开挖坡体不能及时支护,大断面开挖,松动程度和松动范围不断增加,容易在外界不利因素变化时发生边坡坍塌,施工中容易出现边挖边塌现象,施工费用成本高,施工机械的配置要求高。新增二线工程开挖顺层岩坡,对于铁路养护站段来说,安全威胁更大。利用柔性小孔灌注桩施工工艺,在岩体开挖之前,对整个岩坡进行加固,使大断面开挖得以实现,避免边挖边塌现象。施工后边坡的坡面防护可以大大减少,节约大量施工成本,缩短施工工期。     

云罗高速公路边坡动态设计

广东云(浮)到罗(定)高速公路K3+280~LK3+840段左侧路堑边坡顺坡向结构面发育,岩体较为破碎,边坡开挖导致坡体松弛,发生变形。通过对边坡变形特性分析,运用动态设计法对边坡加固防护措施进行变更设计,保证了边坡的安全稳定。