一次二阶矩法及其在边坡可靠性分析中的应用

以极限平衡理论和传统的安全系数方法为基础,运用一次二阶矩法建立边坡可靠性分析的极限状态功能函数,对边坡的稳定性进行了可靠性分析,探讨了随机土性变量内聚力、内摩擦角和容重的均值及其变异系数对其可靠指标的影响。结果表明,内摩擦角的变异性对可靠指标的影响大于内聚力变异性的影响,可靠指标对内摩擦角的变化更为敏感,变量之间的相关性对可靠指标的影响很小。在岩土工程中,岩土介质的变异性很大,因而采用定值安全系数与可靠指标结合进行边坡稳定性评价的方法将更为准确合理。     

双层反翘滑坡渐进破坏力学模型及失稳判据研究

以襄十高速公路韩家垭滑坡为背景，对滑坡的“双层蠕滑-反翘变形-弯曲折断一坡体滑移”的渐进破坏机理进行了深入分析，通过将滑坡前缘陡倾顺层结构变粒岩层概化为滑床部位锁固而其余边界自由的多层矩形薄板结构，滑坡的反翘弯曲破坏问题视为在纵、横向荷载作用下，多层矩形薄板的屈曲-弯曲变形以及变形到一定程度时岩层板的断裂破坏问题，基于Rayleigh-Ritz能量变分原理，建立了滑坡的渐进破坏力学模型，提出了滑坡的稳定性判据及滑坡整体启动滑动面抗剪强度阀值。最后，根据模型试验的加载参数及渐进破坏力学模型对滑坡的稳定性及抗剪强度阀值进行了计算分析，其结果与模型试验的测试结果相符，表明所建立的力学模型是合理可行的。     

软弱围岩的蠕变损伤特性及最佳支护时间

从岩体的蠕变全过程、长期强度和能量耗散的角度,分析软弱围岩的蠕变损伤特性。围岩的蠕变损伤是内部新裂纹产生和不断扩展的结果,是变形损伤与时间损伤效应的耦合。当围岩内应力水平低于其长期强度时,表现为时间损伤效应;当围岩内应力水平高于其长期强度时,表现为变形损伤效应。根据软弱围岩的蠕变损伤特性,选择合理的支护时间,使围岩的蠕变变形不至达到加速蠕变阶段,围岩强度不低于其长期强度,则可以有效避免围岩的失稳破坏。运用西原模型引入蠕变损伤变量,采用粘弹塑性理论研究软弱围岩的蠕变变形规律,提出通过位移反分析或蠕变试验方法确定模型中的蠕变参数,进而确定软弱围岩二次支护最佳时间的方法。工程实践证明该方法是合理的。     

边坡预应力锚固参数的优化设计方法

在岩土边坡工程中,通常采用预应力锚索(杆)加固不稳定边坡以改善其稳定性。然而,在工程实践中,为了确保工程的安全度,对边坡预应力锚固的设计大多过于保守,造成了极大的投资浪费,预应力锚固作用机理及设计理论方法还有待于深入研究。根据对岩体强度、工程安全等级和结构面特征等影响边坡预应力锚固参数的因素分析,分别讨论了锚固角、内锚固长度、锚索布置形式及锚孔间距的优化设计方法,并结合工程实例分析了该优化设计方法的合理性。     

VSES中的边坡稳定性分析模块设计与应用

针对目前常用的结构分析软件中没有可直接用于边坡稳定性分析模块的问题，采用有限元方法，基于极限平衡原理，开发了集成于通用结构分析系统VSES的边坡稳定性分析模块；介绍了边坡稳定性分析的基本原理、计算步骤、模块的功能及设计与实现方法等．用该模块对一工程实例进行分析，列出了部分计算结果．