粉煤灰路堤稳定性对比分析

利用传统极限平衡法分析路堤稳定性时需要预先假定路堤的潜在滑动面.为确定粉煤灰路堤的破坏形式,首先以平面滑动面为假设,在此假设下求出路堤安全系数的一般解,再结合依托工程对特定粉煤灰路堤进行分析计算,并和同济曙光、SLOPE、PLAXIS、FLAC等基于平衡理论或数值模拟的岩土软件的计算结果进行对比,结果表明粉煤灰路堤的破坏形式为近似圆弧滑动破坏,进行稳定性分析时采用简化毕肖普法是合适的,而用平面滑动面作为稳定性分析的假设,分析结果的误差很大.     

水平条分法在贴坡高填方路堤稳定性分析中的应用

结合山区高速公路建设的实践,采用足尺模型试验,得出荷载作用下斜坡地基上高填方路堤滑动破坏面出现的位置及形态,并测定了其相应的极限承载力。通过对层状边坡稳定性计算方法的研究,提出了斜坡地基上高填方破坏面为折线时的极限平衡水平条分法,并推导了计算其安全系数和极限承载力的理论公式。结果表明:利用极限平衡水平条分法分析斜坡地基上高填方路堤稳定性不仅简单可行,且具有较高的可靠性和计算精度。     

某高路堤边坡稳定性分析与治理

探讨了传统极限平衡分析法（简化Bishop法）和有限元法计算边坡稳定性的优缺点,并结合某高路堤边坡工程实例,对比分析了自然状态下、有无土工格栅作用下边坡稳定性安全系数。分析结果表明:采用土工格栅,能够显著提高高路堤的稳定性。     

沪通铁路某软土地基路堤边坡的稳定性分析

为掌握有限元法与极限平衡法分析边坡稳定性之间的关系，结合沪通铁路某典型工点，借助Geostudio数值模拟软件，使用这两种方法对铁路路堤边坡的稳定性进行了对比分析，进一步用有限元法模拟水泥搅拌桩加固路基后的稳定性。结果表明:这两种方法得到的安全系数最大相差5%，同时用极限平衡法得到的结果是偏于安全的；水泥搅拌桩加固路基，提高了路堤边坡的稳定性，安全系数由0.855提高到1.581。     

土质地层圆形隧道均布支护反力上限有限元分析

应用适宜于岩土稳定性分析的六节点三角形单元极限分析上限有限元程序,详细分析了土质地层圆形隧道均布极限支护反力和失稳破坏问题,获得了不同埋深C、土体重度γ、内摩擦角φ、黏聚力c等综合因素影响下极限支护反力系数上限解图表及以塑性乘子表达的地层失稳破坏形态。研究结果表明:支护反力系数Nγ、Nc上限解与太沙基土压力理论解参数影响规律基本一致,且内摩擦角φ和隧道埋深C与直径D之比(C/D)对于隧道极限支护反力系数Nγ、Nc及地层破坏模式影响较明显。当φ较小时,隧道地层失稳破坏模式与太沙基土压力理论假定的破坏形态吻合较好;当φ较大时,上限有限元法获得破坏模式局限于隧道周边一定范围且呈现出明显"拱效应"现象。     

FLAC3D在高速铁路路堤边坡稳定性分析中的应用

高速铁路在山区修建,高填陡坡路堤不可避免,其边坡的稳定性分析、破坏模式及支挡防护措施的研究尤为重要。运用有限差分软件FLAC3D,对某客运专线典型高填陡坡路堤工点进行了采用设置路堤边坡方案的稳定性及破坏模式分析,根据分析结果确定了锚固桩支挡防护方案。FLAC3D在锚固桩受力分析中,考虑了路堤边坡体与锚固桩之间整体力学效应,可通过数值模拟直接得到锚固桩的内力分布,比基于刚体极限平衡方法的计算结果更接近真实情况。     

基于边坡稳定计算的软件分析对比

边坡稳定性分析一直是工程建设领域的常见问题也是难点,传统的分析方法主要借助于工程地质类比法、刚体极限平衡法等对边坡进行定性评价并求得安全系数。利用有限差分法软件FLAC3D,有限元法软件PLAXIS和传统的刚体极限平衡法软件理正对兴隆土质边坡进行稳定性分析和求解安全系数,数值分析法得到的滑动面比传统方法假定的圆弧滑动面更加合理,强度折减法得到的安全系数比传统方法更加准确。     

非偏压与偏压条件下浅埋隧道围岩压力的极限分析

考虑非偏压和偏压2种情况,根据泰沙基法采用的破坏模式、《公路隧道设计规范》采用的破坏模式以及实际的工程经验,针对浅埋隧道构建了一种更接近于实际情况、更加合理的、新的破坏模式;采用极限分析上限法推导出这种新破坏模式下浅埋隧道围岩压力的理论公式,并把理论公式转化成一个求围岩压力最大值问题的计算模型;结合算例,利用Matlab软件,采用序列二次规划算法对计算模型进行优化求解,并把优化解与已有的研究成果及基于极限平衡法计算得到的结果进行对比分析.研究结果表明:针对浅埋隧道,基于这种新的破坏模式采用极限分析上限法所得到的结果与已有的研究成果及基于极限平衡法计算得到的结果基本一致.不仅说明了运用极限分析上限法来研究浅埋隧道围岩压力的可行性,也验证了浅埋非偏压隧道和浅埋偏压隧道新破坏模式的合理性.     

分层填筑公路路堤稳定性计算方法研究

以瑞典圆弧法和简化Bishop法为理论基础，推导得到适用于分层填筑公路路堤稳定性计算的方法；结合工程实例，利用极限平衡法计算软件对其稳定性进行分析，得到相应的安全系数和最危险滑裂面，并进一步对分层填筑公路路堤稳定性计算方法进行验证。研究结果表明，分层填筑公路路堤稳定性计算方法可有效避免原有计算方法不适用于分层填筑公路路堤稳定性计算的弊端，并将计算过程编制成计算机语言，通过ExceI来实现；分层填筑公路路堤稳定性计算方法得到的安全系数较极限平衡法计算软件分析结果偏小，实际应用中会更加安全。     

基于强度折减弹塑性有限元方法的路堤稳定性分析

以大型通用有限元分析软件ABAQUS作为平台,通过二次开发建立了能够自动搜索安全系数与相应失稳机理的边坡稳定弹塑性有限元分析模型.以数值计算迭代不收敛作为失稳判据,对路堤边坡的稳定性进行了变动参数计算与对比分析;进而针对车辆荷载作用下的路堤边坡及多级路堤边坡的稳定性进行了数值分析.结果表明:车辆荷载作用下的路堤边坡稳定性明显降低,但其破坏模式仍为典型的对称式滑移破坏;有限元数值计算迭代不收敛判据适用于车辆荷载下的路堤及多级路堤的稳定性分析.     

考虑土体重力时圆形浅基础承载力研究

针对圆形浅基础地基承载力,采用极限分析法上限定理推导出圆形浅基础地基承载力公式。公式推导过程中,考虑土体重力做的功,假定地基破坏模式服从普朗特尔滑动机构,通过研究土体发生无限制塑性流动时的外部功率与内能耗散率求解出极限承载力。计算结果表明:本文计算结果较参考文献计算值总体偏大,与实测值的误差控制在20%范围内,可为计算圆形浅基础地基承载力提供参考。     

地震作用下的层状岩质边坡块状-弯曲倾倒解析分析

为了进行地震作用下块状-弯曲倾倒破坏边坡的稳定性评价,基于极限平衡理论,运用逐步分析方法,建立了地震荷载作用下块状-弯曲倾倒破坏的地质力学模型,并推导出了地震荷载作用下块状-弯曲倾倒破坏的解析公式,分析了地震荷载对岩质反倾边坡稳定性和破坏模式的影响。采用边坡几何力学参数、潜在破坏岩块编号及地震影响系数作为稳定分析中的变量,运用MATLAB编写了求解不同变量下的边坡安全系数和破坏模式的计算程序,此外,还将该方法与传递系数法、数值模拟结果进行了对比分析。研究结果表明：随着地震惯性力的增大,边坡稳定性逐渐下降;部分相邻块体的潜在破坏模式不同,滑移破坏和倾倒破坏交叉出现,但随着地震影响系数的增大,整体破坏模式逐渐由倾倒破坏转变为滑移破坏;随切坡角度增加,边坡的稳定性下降,较易发生倾倒破坏;不同地震影响系数下岩层厚度对边坡的影响不同。     

新型格栅增强碎石土路堤边坡稳定性分析

本文依托潍日高速公路3个深大采石坑碎石土路堤,采用通用岩土有限元计算软件PLAXIS分析了它们各自的边坡稳定性。为确保深大采石坑碎石土路堤的安全性,依据边坡稳定性计算结果,采用研发的新型格栅来增强路堤的稳定性。计算结果表明:1#与3#采石坑路堤边坡安全系数满足规范要求,而2#采石坑路堤边坡安全系数不满足要求;在2#采石坑路堤中增设3层新型格栅后,边坡安全系数由大约1. 1增大到1. 8,完全满足了规范要求,说明新型格栅可以显著增强路堤的边坡稳定性。     

非关联流动法则下加筋土边坡稳定性研究

利用极限分析上限定理,在非关联流动法则下研究了加筋土边坡的稳定性问题。对非关联流动法则下的土体强度参数进行了修正,基于边坡旋转的破坏机构,计算了土体重力功率以及内部能量耗散,并推导了筋材的内能耗散方程。根据功率相等的基本原理,得到了加筋台阶边坡的上限解答。最后分析了不同加筋参数对边坡安全系数的影响规律。     

考虑孔隙水压力的深埋隧道掌子面支护力上限分析

基于极限分析上限定理,建立了平动与转动相结合的深埋隧道掌子面破坏机制,通过对外力功率、孔隙水压力及内能耗散功率的计算,获得了该破坏模式下掌子面支护力上限解,并将掌子面支护力最优上限解转化为非线性规划的数学问题,借助MATLAB分析工具,分析了h/d值及不同深埋隧道内摩擦角φ对支护力上限解和掌子面稳定性的影响。     

某岩质边坡工程稳定性的有限元分析

阐述了有限元强度折减法的基本原理,采用二维弹塑性有限元法分析了某岩质边坡的稳定性,通过强度折减计算其安全系数,并与传统的极限平衡方法得到的结果对比,结果证明,有限元强度折减法求解岩体参数相对于传统极限平衡方法有诸多优点,适用于边坡稳定性分析。     

基于强度折减法的掌子面稳定性上限分析

为了研究在强度折减法下的掌子面稳定性问题,基于极限分析上限定理,把切线法引入刚性块体的非线性破坏机制,同时结合强度折减理论,构建了掌子面安全系数上限解的目标函数。运用Matlab中的fmincon函数对目标函数进行优化,获得掌子面稳定安全系数的最小上限解,并研究了各参数对掌子面安全系数的影响。结果表明:隧道埋深越大其安全系数呈线性减小;随着土体容重的增加安全系数呈减小趋势。此外,掌子面的安全系数对非线性系数m的敏感性也不同,随着土体容重的增加,非线性系数m对掌子面稳定安全系数的影响减小。     

斜坡地基上填方路堤极限承载力影响因素分析

影响斜坡地基上填方路堤极限承载力的因素主要有:斜坡坡度、路堤填土高度、路堤顶面宽度、路堤边坡坡度等。运用极限分析上限法对斜坡地基上不同斜坡坡度、不同填土高度、不同路堤宽度以及不同路堤边坡坡度的填方路堤极限承载力进行计算,得出了各个因素对其极限承载力的影响。研究结果表明路堤填筑高度和顶面宽度对其极限承载力的影响最大,其次为斜坡坡度的影响,而路堤边坡坡度对其影响并不显著。建议综合考虑斜坡坡度、填土高度、路堤宽度、路堤边坡坡度、极限承载力等各种因素来指导斜坡地基上填方路堤的设计与施工,以确保山区高速公路安全畅通。     

铁路路基承载力与路堤稳定性及沉降关系的探讨

为研究铁路路基承载力验算与路堤稳定性及沉降之间的相互关系,基于对国内相关铁路规范路基承载力规定的探讨,采用太沙基地基破坏理论计算地基承载力,分析相同参数下,地基承载力与路堤稳定性与路堤沉降之间的关系。结果表明,路堤沉降计算公式使用的前提是地基极限承载力满足设计要求;基底承载力满足要求是保证路堤稳定性及减小路堤沉降的前提。     

基于滑塌实例的边坡力学参数反算与破坏模式分析

高速公路隧道洞口常存在明显的偏压,一般在偏压洞口明暗交界前方设置明洞。为减少开挖量,偏压侧临时边坡往往较陡,受降雨或施工扰动易产生失稳滑塌。针对隧道洞口临时边坡滑塌的工程实例,采用极限分析上限有限元法反算边坡力学参数,并进行边坡破坏模式特征的探讨,从而为类似地质条件下隧道洞口边坡稳定性分析、加固与防护以及现场施工提供借鉴。