岩溶区深埋隧道围岩力学特性分析

建立溶洞—隧道体系的围岩力学特性理论分析模型,采用Schwarz交替法推导既有溶洞条件下开挖深埋隧道时围岩应力和变形的解析解。以齐岳山铁路隧道为例,将围岩力学特性的解析结果与有限元数值结果进行对比,验证了模型解析解推导过程的准确性。分析结果表明:溶洞的存在使隧道开挖过程中围岩产生了偏压现象,靠近溶洞一侧的围岩产生了明显的竖向应力集中,两侧水平应力则差别不大;靠近溶洞一侧围岩产生了更大的水平位移,两侧最大值之比约为1.7;随着溶洞与隧道净距的增大,偏压现象逐渐减弱,净距大于1.5倍溶洞直径时,可以忽略溶洞对深埋隧道围岩应力的影响。     

太平湖大桥铜陵端桥台岸坡的稳定性分析

铜黄高速公路太平湖大桥铜陵端由于右拱座基坑的开挖,将形成平行、垂直线路的高边坡,作者采用优势指标法确定优势滑动面,对拱座基坑开挖后形成的高边坡进行稳定性分析,并将稳定性系数以概率的形式进一步量化。通过计算分析,得出了桥台岸坡的稳定性综合评判结论。     

典型顺层岩石滑坡发生机理与防治对策

顺层高边坡是万梁高速公路沿线最主要的失稳边坡类型,本文选取具有代表性的安龙顺层路堑高边坡工点,对顺层岩石滑坡的发生机理以及病害的加固对策等进行了分析.安龙滑坡的病害机理表现为破碎砂岩依附层状泥岩夹层产生的顺层滑动,病害类型为多层、多级滑动的顺层破碎岩石滑坡.项目贯彻“治坡先治水”、“固脚强腰”、“环境友好”的防治思想,采取以锚固工程为主,同时结合刷方减重和截排水工程等措施对边坡病害进行综合治理,工程治理效果较为理想.     

一种基于模糊理论的区域性高边坡稳定性评价方法

介绍一种区域性高边坡稳定性的评价方法。以重庆万梁高速公路沿线高边坡为例,通过对野外现场调查资料与已有地质资料的分析,建立山区实际地质环境条件下高边坡稳定性评价的指标体系。利用层次分析方法确定该指标体系中评价指标的权值,根据二级模糊综合评判法和最大隶属度原则,建立区域性高边坡稳定性的模糊综合评价模型。工程实例表明:作为一种具有普遍意义的高边坡稳定性评价方法,基于模糊理论的区域性高边坡综合评价方法是山区公路铁路沿线高边坡稳定性评价的有效方法,不仅能为工程选线服务,也可为区域性高边坡的优化设计提供依据。     

微型桩加固土质边坡极限抗力分析方法

为了给微型桩加固土质边坡的工程设计和安全评价提供参考,针对工程中常见的黄土、冰碛土和风化页岩进行单根微型桩在横向滑体变形作用下的承载力特性试验。采用数值模拟方法,考虑桩-土接触作用和岩土的非线性行为,建立微型桩加固土质边坡时极限抗力的分析模型,以桩截面极限弯矩和桩身最大水平位移为控制条件,提出确定微型桩加固土质边坡极限抗力的分析方法,并将分析结果与试验结果进行对比。分析微型桩加固土质边坡时的变形机制、破坏模式以及分别加固黄土、冰碛土和风化页岩时的极限抗力。研究结果表明：所建立的微型桩极限抗力分析模型在确定微型桩加固土质边坡极限抗力时具有较高的精度,直径115 mm微型桩在厚度为60 cm的滑体横向变形作用下的极限抗力约为10～20 kN,微型桩的极限抗力受到岩土类型影响,边坡岩土强度较高时微型桩的极限抗力更大;微型桩加固土质边坡时的破坏模式为弯曲破坏,主要由于微型桩截面弯矩超限所导致,桩身破坏部位在滑面以下约4倍桩直径的深度位置;滑体横向变形作用下微型桩顶水平位移在开始阶段呈线性增加,随着滑体位移量逐渐增大,微型桩顶部与桩后岩土之间产生了脱空现象。     

基于Open GL的滑坡三维可视化计算及动态模拟研究

研究目的:在滑坡研究中,会涉及大量与三维空间及位置有关的信息,如地质信息、位置信息、滑坡形态等,一般情况下,这些信息都以报表和二维图形的形式出现,由于这些信息无法给人以直观印象,因此不仅使用过程中很难对其予以充分利用,在需要综合多种信息时会显得更加难以把握,而在三维空间进行虚拟工程设计,布置和施工等进而分析其效果更是不可能之事,本文通过应用Open GL软件成功开发出滑坡三维可视化软件,将软件应用于滑坡模型的建立、滑坡数据管理、稳定性计算、三维动态模拟,解决滑坡预测预报及动态仿真模拟问题。研究结论:(1)利用Open GL进行二次开发,可成功用于滑坡的稳定性计算,还能根据计算结果实现滑坡滑动过程的动态模拟,其过程简单、易行、实用、科学。(2)将Open GL应用于滑坡,可对滑坡勘察设计、演示汇报及大学教学模拟提供很大帮助,可大大提高工作效率及工作水平。(3)本研究成功建立了滑坡空间形态的三维地面模型及三维滑坡断面模型,实现了地形图、断面图、钻孔资料绘制、保存、输出和滑动面连接等功能,为稳定性评价和工程设计提供了快捷手段。(4)通过工程实例的试算表明,在条件一致的情况下,计算结果与勘察报告结果是一致的。(5)该研究成果可应用滑坡三维可视化动态模拟及稳定性计算。     

黄土地区管道沿线填土边坡滑坡发生机理和防治对策

应用数值模拟方法,对黄土地区管道沿线填土边坡滑坡病害的发生机理进行研究。主要包括3种工况：自然斜坡的初始应力场回归、填土在自重作用下的固结沉降及降雨对坡体变形的影响。结果表明：填土在自重作用下产生固结沉降以及向临空面方向的卸荷变形,在此应力重分布过程中,填土坡面以及坡体上部产生大量张拉破坏单元;降雨是填土边坡变形破坏的主要诱因,一方面增加了填土坡体的容重,另一方面,沿张拉裂缝下渗的雨水软化了填土与原自然坡面的接触带,导致了填土高边坡的滑动失稳。在稳定性评价的基础上,根据管道所处边坡部位的特殊性,采用锚管构架、锚索地梁以及反向坡排水等工程措施对工点病害进行治理。计算结果和现场监测资料表明,治理后的坡体变形得到了有效控制。     

顺层高边坡开挖松动区的数值模拟研究

开挖顺层岩石高边坡,往往需要进行预加固,因而合理确定坡体开挖松动区范围就成为核心问题。根据坡体开挖后的应力和位移状态,给出开挖松动区的明确定义,即变形已经超出弹性变形的范围,出现塑性破坏的区域。介绍确定高边坡开挖松动区的数值分析方法。采用合理的计算模型,利用三维显式有限差分数值分析软件FLAC3D,对重庆万梁高速公路沿线某顺层高边坡分级开挖进行数值模拟,根据开挖后坡体塑性区的分布和变化对开挖松动区进行了分析。通过对该顺层高边坡失稳实例的分析,表明该分析坡体开挖松动区的方法是可行和合理的。     

强度折减法在高陡岩质边坡工程中的应用

岩体中含有大量的不连续面,如层面、节理、裂隙、软弱夹层、岩脉和断层破碎带等,传统的瑞典条分法等往往难以应用于岩质边坡的稳定性评价。本文基于强度折减法,采用有限元软件ANSYS研究了高陡岩质边坡的稳定性分析方法。对实际工点的分析结果表明,该方法能够较好地反映出高陡岩质边坡具有拉裂性质的破坏机理,未加固工点边坡安全系数为1.09;加固边坡的安全系数为1.30,表明边坡病害得到了根治。此外,采用刷方和预应力锚索加固相结合的方案可以有效控制高陡岩质边坡变形,可供类似工程借鉴和参考。     

城市地下综合管廊开挖方法及设计参数分析

研究目的:为给城市地下综合管廊设计提供参考,本文以成都天府新区汉州路北段地下综合管廊工程为背景,运用现场调查和数值分析方法,对不同开挖方案的基坑稳定性进行对比研究,并在此基础上给出合理的支护建议。研究结论:(1)成都天府新区地下综合管廊位于成都平原南部边缘,地层为第四系人工填土、洪坡积层和砂泥岩互层,汉州路北段长1 390. 88 m,设计三种舱类;(2)汉州路北段管廊基坑最大开挖深度为9. 3 m,位置为K 0+40,管廊类型为两舱管廊,截面尺寸为7. 6 m×3. 8 m,宜采用两级放坡方式开挖,下级边坡高度5～6 m时整体稳定性最好,黏土区最优放坡坡率为1∶1. 5,全风化基岩区为1∶0. 75,中风化基岩区为1∶0. 3;(3)对于局部工程区不满足放坡条件者,建议采用锚杆支护,锚杆长度4～6 m、间距1～2 m可取得良好的支护效果;(4)本研究成果可为现代城市地下综合管廊的工程设计提供理论指导。