水位变化对临河基坑边坡稳定性的影响

渗流作用对临河基坑边坡稳定性有较大影响,对工程设计及施工有重要的指导意义。为深入研究河水渗流对基坑边坡稳定性的影响,针对湖南省某扩建二线船闸基坑边坡,利用有限元数值仿真技术,采用渗流与强度折减法相结合的方法,获取不同水位下该基坑边坡的孔隙水压力分布特征,分析河水位变化对边坡应力、位移的影响,探讨边坡安全系数的演变规律。结果表明:河水位的升降仅对一级坡有较为明显的影响,随着河水水位的上升,边坡安全系数在逐渐减小,但水位在37～45 m时安全系数均大于规范要求值。     

马堵山水库库岸公路挡墙渗流变化规律研究

以云南冷清公路马堵山电站水库库岸公路工程某段为研究对象,用仿真软件GEO-Studio建立二维饱和-非饱和渗流模型,模拟计算原始边坡及公路挡墙是否设置排水孔三种工况下边坡渗流场演变规律,分析不同工况下的浸润线变化及坡体内各点孔隙水压力变化规律。分析表明:由于挡墙的设置导致边坡坡体内渗流路径改变,孔隙水压力的分布、大小等均发生变化;挡墙设置排水孔后,降低了库水位上升时库水向坡体渗透和库水位降低时坡体内地下水向水库渗出的阻力;无排水孔挡墙阻滞了库水位上升时库水向坡体的渗流也阻滞了库水位降低时坡体内部地下水的渗出;在库水位下降时设置排水孔的挡墙较未设置排水孔的挡墙使库岸更稳定。     

负孔隙水压力和毛细张力的关系及其对时效稳定的贡献

渗流及卸荷都能产生负孔隙水压力,而负孔隙水压力则与毛细水压力直接相关。通过分析毛细水上升高度、表面张力与渗透系数、黏滞系数、孔隙率等参数的关联性,得出了毛细张力的理论确定方法以及和负孔隙水压力的关系;同时就较难确定且较为抽象的成桩钻孔卸荷时效稳定问题,从极限平衡稳定系数概念人手,定量地分析了黏聚力和毛细张力对时效稳定的贡献,以期对工程实践有一定的指导作用。     

考虑降雨影响的深基坑边坡稳定性分析

以大源渡航电枢纽二线船闸基坑工程为例,结合饱和-非饱和理论,通过有限元软件Geo-Studio中seep/w模块和slope/w模块建立二维数值模型,对强降雨情况下边坡渗流状态进行分析,得到边坡内部含水率和孔隙水压力变化规律以及安全系数和滑裂面的变化情况。结果表明:随着降雨历时的增加,坡面含水率逐渐增加,雨水不断向更深层土体入渗,地下水位线不断上升,基质吸力逐渐消散,坡体表面形成暂态饱和区,安全系数随之减小。降雨停止后,水分逐渐流出坡体,含水量逐渐减小,地下水位随之逐渐下降,正孔压减小,基质吸力逐渐恢复,安全系数逐渐增大。降雨入渗对边坡浅层土体影响较大,对深层土体影响较小,一般形成浅层破坏。     

承压含水层作用模式下库岸滑坡渗流场基本特征研究

库岸滑坡体内地下水浸润线的变化与库水位的波动密切相关,在库水位波动下,库区滑坡渗流场是一个非饱和、非稳定渗流问题.文中系统研究了在承压含水层作用模式下库岸滑坡渗流场基本特征,在库水上升阶段滑坡地下水浸润线呈“U”型,此时在坡面处形成较大的指向坡内的动水压力,有利于滑坡稳定;在库水下降阶段滑坡地下水浸润线呈“n”型,此时在坡面处形成指向坡外的动水压力,对滑坡的稳定性极其不利.     

广西右江沿岸粘土三轴渗流剪切强度试验研究

水位骤降是影响边坡失稳的重要因素之一。渗透性较差的粘性土质边坡在水位骤降时坡体内形成的渗流力要远大于渗透性较好的边坡坡内产生的渗流力,所以更容易发生边坡变形、失稳。文章通过室内三轴试验,研究广西右江沿岸饱和粘土渗流特性和渗流作用下的抗剪强度变化规律。根据试验结果,得出了在不同围压状态下,该地区饱和粘土比降—渗流速度、渗透压力—粘聚力、渗透压力—内摩擦角间的关系及变化规律,同时对其关系曲线进行了拟合,得到了相应的拟合函数。     

码头沉桩施工期岸坡稳定分析

码头施工期间打桩会对岸坡稳定产生不利影响,沉桩过程中产生的超孔隙水压力具有一定分布规律.结合某码头沉桩工序进行岸坡稳定性分析.结果表明:考虑打桩作用的安全系数明显降低.建议对工程中打桩施工时码头岸坡稳定进行验算,施工过程中应采取一定措施减少打桩对岸坡稳定的不利影响.     

考虑流-固耦合的水电站引水隧洞开挖数值模拟

水电站引水隧洞开挖过程中流-固耦合效应对隧洞开挖的影响不容忽视。依托邵阳某水电站引水隧道工程,基于渗流-应力双向耦合理论,建立了流-固耦合作用下的引水隧洞开挖数学模型,并借助多场耦合软件COMSOL对引水隧洞开挖过程中进行了仿真分析,得到了流-固耦合作用下引水隧道开挖过程中地层应力场、渗流场以及位移场的变化规律。计算结果表明:引水隧洞开挖后,四周围岩孔隙水压力均产生了一定的下降,地下水从围岩四周向隧洞内渗透,最终形成漏斗状;地下水在压力差作用下向隧洞内渗透,渗水部位大部分集中在隧洞顶部和边墙位置;渗流场的改变会导致地表产生一定的沉降,不利于开挖区域周边建筑的安全,实际施工时应避免地层孔隙水压力变化较大。实际施工过程应考虑流-固耦合的影响,并采取一定的施工措施确保引水隧洞施工安全。研究成果可为类似工程提供设计和施工经验。     

内河大水位差重力式码头库岸一体化模式分析

结合重庆奉节宝塔坪旅游码头工程的安全评估和加固方案研究．对库区大水位差码头的库岸稳定性进行了分析。分析中考虑土中水的渗流和土体的变形耦合，求出了在稳定渗流条件下库岸的浸润面．并计算出孔隙水压力。进而计算模拟了库岸的施工过程和水位陡降时库岸的安全系数发展规律。得到了内河大水位差重力式码头库岸破坏模式以及结构安全性指标。     

水位快速变动下边坡稳定性分析

水位快速变动的库区边坡内渗流场的变化是引起边坡失稳滑动的一个重要因素。渗流场的变化一方面降低了滑带的抗剪强度参数,另一方面影响其应力场,从而导致滑坡破坏。取一理想边坡,通过FLAC3D数值模拟软件,计算得到：上升过程中安全系数随时间的变化表现为上升下降型,随水位的变化表现为下降上升型;下降过程中安全系数随时间、水位的变化都呈现为下降上升型,下降工况对边坡稳定影响最不利。     

水位变动与坡顶加载联合作用下边坡破坏特性

水位变化与坡顶加载联合作用下土坡破坏特性研究对建立合理的边坡稳定性评价方法具有重要意义。采用离心模型试验的方法,模拟了首先水位上升随后坡顶荷载对土坡的联合作用,研究了此条件下土坡的破坏机理。在水位上升过程中土坡的坡顶沉降不断增加,土坡内出现变形损伤;然后施加坡顶荷载,土坡的坡顶沉降继续增加,土坡发生了渐进破坏。在水位上升已经完成、坡顶荷载增加的过程中滑裂面形成,滑裂面从土坡上部向下部发展。土坡的破坏形式为剪切破坏。变形局部化发展使得局部破坏发生,而局部破坏进一步促进了变形局部化发展。水位及坡顶荷载联合作用下土坡变形局部化过程和局部破坏耦合发展,导致了土坡最终发生了整体破坏。     

打桩作用下高桩码头岸坡稳定可靠度分析

系统分析了打桩对高桩码头岸坡稳定的不利影响,研究了沉桩过程中孔隙水压力的分布,结合边坡稳定分析中的简化Bishop法建立极限状态方程,考虑土性参数相关性按JC法计算可靠度指标,编制了计算程序.对南通某港打桩时码头的岸坡稳定可靠性进行分析,结果表明:打桩会对岸坡稳定产生不利影响.考虑到打桩作用时岸坡稳定安全系数明显降低,可靠度指标也会降低,建议对工程中打桩时码头岸坡稳定进行验算.     

打桩作用下高桩码头岸坡稳定可靠度分析

系统分析打桩对高桩码头岸坡稳定的不利影响,研究沉桩过程中孔隙水压力的分布,结合边坡稳定分析中的简化Bishop法建立极限状态方程,考虑土性参数相关性按JC法计算可靠度指标,并编制计算程序.根据计算理论,对南通某港打桩时码头的岸坡稳定可靠性进行分析.结果表明:打桩会对岸坡稳定产生不利影响,考虑打桩作用时岸坡稳定安全系数明显降低,可靠度指标也降低.因此,建议对工程打桩时码头岸坡稳定进行验算.     

渗流和不良地质条件对江河岸坡稳定性的影响

针对渗流和不良地质条件对江河岸坡稳定性的影响,分析土的渗透系数随围压变化、土的饱和密度随围压变化、土的抗剪强度随含水率及浸泡时间变化的规律,构建渗流破坏的非稳定数值模型,探究岸坡裂缝、河水对岸坡的软化作用、降雨入渗对岸坡的安全系数的影响。结果表明:单个因素影响下,降雨入渗对岸坡的稳定性影响最大,安全系数可降低9.9%,其次是河水浸泡表层土的软化作用的影响(2.8%)和表层土裂缝的影响(1.9%);在3个因素的综合影响下,岸坡的安全系数降低10.4%~20.8%;土水耦合计算结果显示在3个因素的综合影响下,岸坡的安全系数降低11.3%~21.5%。     

波浪作用下岸坡动力响应试验研究

利用波浪水槽对波浪作用下岸坡孔隙水压力响应进行试验研究,观察分析岸坡坍塌破环现象和机理,试验入射波采用椭圆余弦波。试验结果分析表明,岸坡内孔隙水压力随波高和周期的增大而增大,岸坡土体介质与介质孔隙水压力密切相关,孔隙水压力对岸坡稳定性有重要影响。     

打桩施工对岸坡稳定性的影响

桩基施工过程中产生的超孔隙水压力是影响岸坡稳定的重要因素,结合越南某岸坡工程,运用数值方法,分析岸坡打桩施工产生的孔隙水压力的分布规律及影响范围。通过对打桩前后岸坡稳定性的计算,分析比较打桩对码头工程岸坡稳定的影响程度。     

库水位升降对土石坝渗流场的影响分析

库水位骤升骤降将使土石坝体内渗流场在短时间内发生较大的变化,进而影响坝体尤其是上游迎水坡的稳定性。基于多孔介质饱和-非饱和渗流基本原理,采用有限元方法对库水位升降情况下土石坝瞬态渗流场的模拟进行了探讨。算例分析表明,分析成果总体可靠,且能为库水位升降情况下土石坝上游坝坡的稳定分析以及安全评价提供参考。     

真空-堆载联合预压法处理吹填淤泥试验研究

真空-堆载联合预压法的实质是将真空预压法的负压固结理论与堆载预压法的正压固结理论进行联合,使得土体固结达到最大化通过理论分析,论述了真空-堆载联合预压下基于孔隙水压力和沉降的平均固结度计算方法.结合大面积吹填淤泥软基处理的工程实际,通过对孔隙水压力、沉降等进行观测,提出了有效地控制加载速率与加载周期的方法;研究了孔隙水压力变化规律,并结合工程实际进行了平均固结度的验算分析,表明该计算方法存在一定的合理性.     

考虑渗流影响的深基坑开挖模拟与监测分析

某专业化煤炭码头翻车机房圆形深基坑地下水位较高且临近办公楼,基坑开挖安全需着重考虑地质条件、地下水位及周边环境的影响;结合此基坑开挖监测实例,应用有限元软件模拟基坑分步开挖时渗流及近接建筑物对基坑稳定的影响,并利用仿真结果指导监测点位的布置及监测方案优化;仿真结果显示,考虑渗流作用时,土体内的有效应力值增加,基坑开挖时邻近建筑物地连墙顶部将产生22 mm侧向位移,距离地连墙10 m处产生59 mm沉降,土体孔隙水压力随施工进展逐渐消散;监测结果与计算结果差异较小,考虑渗流作用的有限元模拟能很好地对高水位基坑开挖进行仿真分析,建议在进行高水位深基坑变形计算时考虑渗流引起的有效应力的变化。     

混凝土防渗墙对坝坡稳定作用机理的有限元分析

土石坝中建设防渗墙后,墙身会对坝体的渗流场和应力场产生一定的隔断作用,从而改变了相应的渗流场和应 力场,对坝坡的整体稳定产生影响。依托大型非线性有限元软件ABAQUS,运用有限元强度折减法,对增建防渗墙前后的 上、下游坝坡稳定安全系数进行比较分析,并引入计算收敛、土体位移、塑性贯通等3种失稳评价标准对比分析坝坡的安全 系数。分析得出：建设防渗墙后,上游坝坡的稳定安全系数有所降低,下游坝坡稳定安全系数增加,从而使得整个坝体的 稳定性得到提高。