考虑降雨入渗影响的边坡稳定性数值分析

根据云南祥临公路地质特点、气象条件与工程设计,用有限差分法软件建立了二维边坡非饱和渗流稳定性分析模型,运用水气两相流-应力耦合计算方法进行了考虑降雨入渗影响的边坡稳定性计算.并用强度折减法确定了边坡滑移面以及安全系数.结果表明:边坡土体内孔隙水影响区域随着降雨强度和持时的增加而逐渐增大;降雨入渗浸润过程中气相向边坡内非饱和区域流动;随着降雨入渗持时和强度的增加,边坡滑动破坏面有向浅层移动的趋势,且安全系数逐渐减小.     

考虑固液二相互态特性的流固耦合模型

为研究岩土体内的流固耦合作用对道路工程中道路建筑物/构筑物的变形和沉降，聚焦于构建考虑固液二相互态特性的流固耦合模型，首先构建以含水率为参数的固相物性参数方程（弹性模量、体积模量、极限偏应力）和以孔隙比为参数的液相物性参数方程（饱和含水率、残余含水率、Gardner模型参数），其次建立考虑固液二相互态影响的固相本构方程（邓肯-张模型）和液相本构方程（Gardner模型），之后将新构建的本构方程与固液二相控制方程联合使用构建出考虑固液二相互态特性影响的流固耦合模型。以非饱和黄土为研究对象，利用数值模拟软件构建考虑固液二相互态影响的非饱和土流固耦合数值模型，探索固液二相互态特性对非饱和土流固耦合影响机制。研究结果表明：随着含水率的增大，固相物性参数（弹性模量、体积模量、极限偏应力）均呈减小的趋势；含水率增大使得土体强度减小，表现为达到相同的应变，土体的应力减小；含水率增大，相同的变形情况下，土体所承受的荷载变小。随着孔隙比的增加，饱和含水率线性增加，残余含水率线性减小，Gardner模型参数β呈指数减小，土体内有效饱和度也随之增加；孔隙比增大还会导致土体饱和渗透能力的减小，非饱和相对渗透系数增加。在相同的载荷条件下，相较于未考虑互态影响的流固耦合模型，考虑互态影响的模型模拟的土体变形量较大，含水率、压力水头较小。     

降雨条件下土体饱和-非饱和流固耦合计算模块的二次开发

基于非饱和流固耦合理论,在考虑初始孔隙水压力场生成、非饱和区饱和度和渗透系数设置、降雨入渗和出渗边界开发及非饱和土有效应力修正的基础上,对FLAC^3D软件中饱和流固耦合模块进行二次开发,建立土体饱和-非饱和流固耦合计算模块,并以Del Monte砂柱排水试验为对象进行数值模拟。结果表明,采用文中方法模拟计算的孔隙水压力、饱和度和排水速度更接近试验实测数据,开发的饱和-非饱和流固耦合计算模块可靠、合理。     

降雨条件下非饱和土边坡稳定耦合数值模拟

降雨是影响边坡稳定的主要因素之一。降雨入渗,土体饱和度会发生变化,进而影响孔隙水压力与介质渗透系数。文章根据岩土饱和-非饱和渗流理论,考虑降雨入渗的影响,基于非饱和水土二相介质耦合,运用有限元强度折减法,对持续降雨条件下土质边坡进行了数值模拟。在不同时刻与不同降雨强度下,分析了降雨过程中边坡位移、孔隙压力和安全系数的变化规律。     

基于流-固耦合的膨胀土边坡渗流分析

基于流-固耦合理论、非饱和渗流计算模块,通过C++和FLAC^3D内置FISH语言构建考虑膨胀效应的非饱和流-固耦合模块,结合工程实例,分析膨胀土边坡在不同耦合方式和降雨工况下非饱和渗流规律及相关影响因素。结果表明,降雨入渗对边坡孔隙水压力的影响集中在边坡浅层范围内,采用流-固耦合模块计算所得土体饱和度的增速、增幅及降雨入渗深度都比非耦合情况时小,且随着降雨的持续,两者之间的差距越来越大;在总雨量相同的条件下,强度小而历时长的降雨会造成边坡土体内雨水滞留量增多,滞留时间变长。     

裂隙对红粘土边坡渗流稳定的影响分析

为探讨裂隙对红粘土路堤边坡渗流稳定的影响规律,采用非饱和湿热耦合有限元分析方法,模拟了9种裂隙工况下边坡瞬态水分迁移过程,并基于非饱和强度理论耦合计算了边坡稳定性。分析得出,裂隙的存在明显加深了边坡降水影响深度,考虑裂隙工况下降水影响深度为裂隙埋深加上气候影响深度,裂隙间距对湿度影响深度贡献小,它主要控制着降水早期边坡水分迁移,裂隙埋深是影响边坡渗流和稳定的主要因子,裂隙埋深小于1.0m时裂隙对边坡稳定性影响不敏感,而裂隙埋深达到2.0m以上时影响十分显著。     

考虑吸力的非饱和黏性土地基承载力分析

基于地基承载力计算中对非饱和土体中吸力的考虑,提出利用原状土样的土水特征曲线结合Fredlund和包承纲等人提出的非饱和土强度理论公式,将其应用到郑州至武汉客运专线非饱和黏性土地基承载力计算中,对比载荷试验结果,说明了吸力在非饱和土地基承载力中的贡献,在实际工程设计施工中,应予考虑。     

基于MK模型推算非饱和膨胀土土-水特征曲线

根据非饱和膨胀土基本土性参数,应用MK模型推算非饱和土土-水特征曲线.模型把毛细管力和粘附力相耦合,二者均会诱发吸力的变化.并在西安--汉中高速公路(GZ40)槐树关段K5+120取膨胀土土样,测定基本土性参数.结果表明:毛管力的饱和度Sc在低吸力值时起到重要的作用,而当毛细水散失,粘附力的饱和度Sa起到决定性作用.与采用离心试验确定的土-水特征曲线相比较,基于MK模型根据基本土性参数推算非饱和膨胀土土-水特征曲线,其推算值与实测值较为接近,推算与实测土-水特征曲线形状相吻合.     

湿软路基边坡动水侵蚀垮塌机理及模拟研究

根据饱和非饱和流固两相耦合的理论和利用显式有限差分技术,研究考虑地下水入渗侵蚀路基边坡,水头差形成渗透力影响下的边坡稳定性有限差分强度折减分析法。将此理论和技术应用于镇胜公路K90段典型路基边坡滑坡工程,进行地下水入渗侵蚀路基岩土体施加渗透力造成路基边坡失稳下滑的分析,研究了流经路基纵断面不同水头差工况下的路基边坡变形和稳定性情况。结果表明:考虑地下水入渗施加渗透力作用,路基边坡稳性明显下降,得出不同水头差Δh时的稳定系数和抗滑桩结构体上相应的弯矩,具有简单线性关系;研究了抗滑桩、路基采用土工格栅等加固措施后的变形和稳定性,结果表明这些加固措施对边坡的稳定有重要作用,分析了在极不利水头差情况下的边坡稳定情况,得出此种情况下,边坡仍有富裕的安全储备。     

非饱和土力学理论在公路边坡工程中的应用

非饱和土是公路边坡工程中经常遇到的土类,传统的计算方法是基于饱和土理论的分析,然而实际的土为非饱和土与饱和土不同,非饱和土中是由固相、液相和气相三项组成,气相的存在使土的性质大为复杂化,因此,应用非饱和土理论分析边坡的稳定性更为切合实际,本文介绍了非饱和土抗剪强度理论在公路边坡工程中的应用,并通过有限元软件对工程非饱和土边坡进行受力分析,最终给出了利用非饱和土抗剪强度的实用化公式和分析流程,为非饱和土条件下的公路边坡工程问题的分析提供了理论基础。     

三峡库区抗滑桩优化设计方法及应用研究

以抗滑桩受力分析为核心,对抗滑桩桩后推力和桩位的确定进行了优化;论文一方面提出计算抗滑桩的设计推力时考虑抗滑桩对桩后岩土体的作用力,另一方面提出设桩处推力差值最小点为抗滑桩的合理位置。再结合工程实例运用优化设计理论,并以治理效果验证了这种优化设计的可靠性。     

深奥隧道出口滑坡成因分析及防治研究

拟建杭黄客运专线深奥隧道出口滑坡为典型的崩塌堆积体滑坡。针对此类滑坡,详细论述了滑坡区工程地质特征和滑坡基本特征;计算模型采用《建筑边坡工程技术规范》中的传递系数法对滑坡稳定性进行计算,分析其变形破坏特征及其形成机制,对滑坡的稳定性、发展趋势和可能造成的危害等进行评价。结果显示,该崩塌堆积体滑坡基本稳定。为了施工和工程安全,应对滑坡进行加固,并提出经济合理的工程防治方案。     

圆形隧道洞身衬砌结构内力地震动力响应分析

隧道结构内力是衬砌结构检算的依据。论文采用ABAQUS软件对隧道洞身在纵向正弦地震波作用下,对结构内力的效应情况进行了分析。结果表明:结构内力在静态时的正负情况,影响其在动力状态下的响应规律。同时,静力分析的主控检算断面仍然是动力分析的检算断面,设计应结合动力分析内力时程曲线的内力极值,开展结构检算。     

有限元确定沟谷岸坡桥基位置的应用

高陡边坡桥基位置的确定,应遵循桥基荷载对地质体扰动最小的设计原则,即沟谷临空面最大应力影响系数趋于稳定时的桥基位置为最合理位置:先用有限元法计算桥梁布设前后边坡的应力场,求出桥基荷载作用下的应力影响系数,再计算沟谷临空面最大应力影响系数随桥基位置的变化曲线,当曲线趋于稳定时的桥基位置为最合理。通过FLG特大桥实例分析表明,计算结果与该区其他桥梁桥基位置的选择较吻合,验证了基于应力分析法确定高陡边坡的桥基水平安全距离是可行的。     

路基沉降预测与计算方法综述

在路堤施工中,为了控制施工进度,指导后期的施工组织和安排,同时保证路堤的稳定与使用,需对路堤不同时刻的沉降及最终沉降量进行预测和计算。对于天然地基,其沉降预测和计算方法较多,且有各自的适用性。阐述了天然地基沉降预测和计算方法,以及各种方法的优缺点,可为类似路基工程设计提供参考。     

公路与城市道路部分平面设计参数对比分析

为方便道路设计者厘清公路与城市道路在平面设计上的区别,对比分析了《公路路线设计规范》（JTG D20—2017）和《城市道路路线设计规范》（CJJ 193—2012）中平面线形设计参数。通过对比得知：公路规范和城道规范的设计参数在计算中计算公式相同,但部分变量取值不同;变量取值不同的原因是公路与城市道路在建设时追求的侧重点不相同,公路规范更侧重于安全、平顺、经济,城道规范更侧重于舒适、安全、环境协调性。因此,设计人员在进行计算时需根据道路种类,依据侧重要点进行取值。     

汽车空调管带式冷凝器数学模型研究

通过引入当地局部参数概念和两相流理论，对汽车空调用管带式冷凝器提出一个新的稳态分布参数数学模型和计算方法。在换热量为6～8kW的范围内，通过模型仿真计算与试验结果的对比，验证了模型的准确性，并分析了弯头对模型仿真计算的影响。     

基于hyperworks的前桥有限元分析

汽车前桥工字梁是汽车中的重要部件，应具有足够的强度和刚度。首先按照厂家所提供的AUTOCAD图纸在UG中建立桥壳几何模型，然后在Hyperworks软件中进行网络划分，并进行加载和约束，完成有限元计算分析。     

某铁路膨胀土路堑滑坡整治方案研究

以某铁路区间膨胀土路堑滑坡整治工程为依托，在综合勘探的基础上，对滑坡产生的原因、发展、形成机理及整治措施进行分析。结果表明:不当的施工工序、坡体长时间暴露、强降雨是诱发该膨胀性岩土路堑滑坡的主要原因；滑面参数试验值不一定能反映现场实际情况，建议滑坡推力检算采用反算值或经验值；抗滑支挡设计应结合现场滑坡实际情况选用，机械成桩，可有效降低现场施工人员安全风险。     

拱脚变位与拱上结构作用下二次抛物线无铰拱内力计算

为求解拱桥墩台发生水平位移、基础不均匀沉降引起的拱桥拱脚相对位移对二次抛物线无铰拱产生的内力,以及拱上部结构施工吊装过程中,拱上结构重力作用下二次抛物线无铰拱的内力,通过结构分析,表明在大跨度拱桥工程中,应考虑拱脚变位的影响;就二次抛物线无铰拱而言,拱上结构施工吊装顺序对拱内力影响不大,但吊装全部完成时拱内力变化最大,应以该内力值作为计算依据。