土质边坡失稳破坏的双安全系数稳定性分析方法

对公路土质边坡潜在滑坡体圆弧滑裂面上法向力和剪切力合力的作用位置和方向进行了假定;然后,依据能量平衡和力的平衡分别求出了土质边坡的稳定安全系数FS_1和FS_2。计算结果表明,相比瑞典条分法,FS_1偏小、FS_2偏大; FS_1和FS_2的平均值与瑞典法所得结果非常接近,相对误差小于6%。综合分析了边坡几何形状、土体强度参数、潜在圆弧滑裂面的位置等因素的影响,表明以FS_1和FS_2的平均值作为土质边坡的稳定安全系数是合理的。     

基于最小势能原理的路基稳定性分析方法

文中提出一种路基稳定性分析的新方法:不需条块划分,依据平衡体系势能变化最小原理,从整个边坡的势能变化求得一个满足势能的最小位移,并得到滑面上的法向力和极限抗滑力,然后通过力的平衡方程,直接求得安全系数,最后通过实例验证了方法的合理性.     

浸水路基边坡最小势能稳定性分析方法

为丰富浸水路基边坡稳定性分析方法,针对任意形状的滑裂面,视滑体为一个刚体,不划分条块,分别计算浸润线上下的弹性压缩势能与剪切势能,并考虑动水压力对系统势能的影响,得到滑体系统的总势能;然后基于最小势能原理求得滑体虚位移,通过力与位移的关系求出滑裂面上的法向力和极限抗滑力,计算浸水路基边坡潜在滑动方向上抗滑力与下滑力的代数和之比得到安全系数,提出了动水压力作用下的浸水路基边坡最小势能稳定性分析方法,并开发了相应的浸水路基边坡稳定性分析程序。通过算例对比验证及参数影响分析,结果表明:路基边坡在浸水以后,安全系数减小,稳定性降低;在考虑滑裂面处的剪切势能以及动水压力的作用后,最小势能法的计算结果与极限平衡法的计算结果相差在5%以内,并且随着土体的黏聚力或内摩擦角变化,其安全系数的变化趋势与极限平衡法及工程实际相吻合;在临坡水位下降的过程中,路基边坡的安全系数先减小,并在临坡水位下降到1/2坡高附近时达到最小值,之后又有一定的增大。该方法无需划分条块,计算过程简单,不需要迭代,便于工程应用,对完善浸水路基稳定性分析理论及其应用具有重要的意义。     

基于M-C匹配的D-P准则的边坡矢量和方法研究及应用

摩尔-库仑屈服准则是岩土工程界广泛使用的准则,但其存在棱角奇异点给数值计算带来了困难。该文引入平面应变情况下与摩尔-库仑屈服准则精确匹配的D-P准则,将在其基础上的应力计算结果使用矢量和法进行边坡的安全系数计算。通过均质边坡和多地层边坡的稳定分析表明,基于摩尔匹配的D-P准则和M-C准则的安全系数很接近,且采用D-P准则的表达形式,克服了摩尔准则的数值奇异性问题。     

传递系数方法中传递系数的影响因素探讨

传递系数法是由我国独创的边坡稳定性分析方法,在边坡的稳定性分析中得到了广泛的应用。传递系数法有隐式解法和显式解法两种。该文主要通过讨论传递系数与倾角的变化的关系,给出条块划分的一些建议。另外也简单讨论了条块间静水压力对边坡安全系数的影响。     

传递系数法计算边坡安全系数的影响因素探讨

传递系数法是我国创造的一种边坡稳定性分析方法,在边坡稳定性分析中得到了广泛应用。传递系数法有隐式解法和显式解法两种,主要通过讨论传递系数与倾角的变化的关系,提出条块划分的一些建议,另外也讨论了条块间静水压力及隐式解法中假定Fs大小对边坡安全系数的影响。     

水位下降对边(滑)坡稳定性的影响

通过PLAXIS有限元程序对一边坡算例进行分析,根据实际工程的需要选择理想弹塑性模型和莫尔-库仑屈服准则进行数值模拟,并对比分析了土体分别设置为排水条件和不排水条件时的情况。计算结果表明,当土体设置为排水条件时,在库水水位下降过程中,安全系数随水位的下降逐渐减小,但当水位下降了20 m以后,由于孔隙水压力给滑面提供了竖直方向的作用力,随着水位的继续下降安全系数反而略有上升。当土体设置为不排水条件时,坡体内产生的超孔隙水压力对边坡安全系数的降低更为明显。考虑坡体内超孔隙水压力时安全系数的计算结果比不考虑坡体内超孔隙水压力时的计算结果低10%左右,因此实际工程中应该充分考虑超孔隙水压力的积累和消散,并根据"最不利水位"所对应的安全系数进行校核。在计算过程中PLAXIS程序能较好地模拟水位下降引起的渗流作用对边(滑)坡稳定性的影响。     

土工格室加筋土等效强度计算方法研究

基于极限平衡理论,运用边坡稳定分析软件ZSlope进行数值模拟,分析了土工格室垫层对边坡安全系数及临界滑动面的影响。结果表明:土工格室加筋层对边坡安全系数有比较明显的提高,加筋后边坡的滑动面向坡体内部移动,滑楔体尺寸变大。在此基础上,探讨了将土工格室加筋边坡等效为素土边坡进行计算的一种方法。     

边坡倾倒稳定分析Goodman-Bray法:改进、测试与应用

为确认改进的边坡倾倒稳定分析Goodman-Bray法的正确性和实用性,对改进的边坡倾倒稳定分析Goodman-Bray法进行了深层次的分析、测试及试设计。以柳树沟Ⅰ区变形边坡、龙滩水电站左岸泄水建筑物进口高边坡、天生桥二级水电站厂房南边坡为典型算例,分别讨论了岩块不同宽度、地下水影响与预应力锚索加固等因素对边坡稳定性的影响,最后对正在建设中的两河口水电站泄水建筑物倾倒边坡的稳定性进行了分析。结果表明:当条块宽度越小时安全系数也相应减小;边坡内外水位平衡时,充水并不会对倾倒边坡的稳定产生实质性影响,且坡外水位骤降会导致倾倒边坡的稳定安全系数急剧下降;锚固作用下安全系数有明显提高。考核的成果表明,相应成果合理,改进Goodman-Bray方法可以在工程设计过程中不断改善,日趋成熟。     

有限元强度折减法在岩土边坡上的应用

采用ANSYS有限元分析软件,通过实际算例,对岩土边坡采用有限元强度折减法进行稳定性分析,能得到较直观的位移云图和应变云图,以及计算出安全系数。据此,采用抗滑桩进行边坡加固能显著提高边坡的稳定安全系数,收到较好的抗滑效果。     

折线形滑面边坡稳定性分析与预应力锚索支护研究

自然界中的边坡潜在滑面多为折线形。采用极限分析上限定理研究了折线形滑面边坡的稳定性及其锚索支护问题。通过竖直条分法,将坡体在各折线段处分割成多块体,分析各多块体之间的速度相容场,根据内能耗散与外功率之间的关系给出安全性系数,从而判断边坡的稳定性。对于危险性边坡,采用锚索进行支护,研究了锚杆支护对边坡稳定性的影响。通过马富滑坡的稳定性分析与锚杆支护方案,验证了该方法的合理性。     

悬挂型暂态饱和边坡稳定性分析方法研究（双语出版）

针对降雨入渗引起的暂态饱和边坡稳定性问题,考虑暂态饱和边坡重度变化、基质吸力以及暂态水压力的影响,分析了降雨入渗条件下暂态饱和边坡失稳机制,揭示了暂态水压力分布规律,并阐述了相应的暂态水压力数学计算方法。依据边坡滑动面是、否位于悬挂暂态饱和区内2种分布条件,提出了考虑暂态水压力、基质吸力及重度变化的Janbu极限平衡分析方法,并编写了可自动搜索圆弧形和折线形滑面的暂态饱和边坡稳定性计算程序。通过算例深入研究了悬挂型暂态饱和边坡安全稳定性的变化规律以及滑移机制。研究结果表明：降雨前期,由于暂态饱和区厚度较小,边坡基质吸力作用对边坡稳定性影响占主导作用;持续降雨引起暂态饱和区厚度增加条件下,边坡内暂态水压力逐渐转化为边坡失稳的主控因素,边坡安全系数持续下降;相同计算条件下,随着暂态饱和区厚度的增加,折线形滑动面的安全系数始终小于圆弧形滑动面的安全系数;折线形最危险滑动面的深度随暂态饱和区厚度的增加呈减小趋势,但普遍浅于圆弧形滑动面。圆弧形滑动面的深度呈现先减少后增加的趋势,深入研究发现此现象与边坡底部暂态水压力及边坡的抗剪强度参数密切相关。悬挂型暂态饱和边坡更容易产生浅层折线形滑动破坏。     

强风化高陡路堑边坡综合加固方案研究

以重庆某高速公路强风化岩体高陡路堑边坡为依托,运用FLAC3D程序和Mohr-Coulomb准则,从边坡塑性区剪应变、水平位移、稳定安全系数三个方面,对采用坡底增设钢筋混凝土挡墙、锚杆注浆支护+挡墙、挂网喷射混凝土+锚杆注浆支护+挡墙的3种加固方案后边坡的稳定性进行了分析。研究结果表明,采用3种加固方案后,边坡的剪应变和水平位移依次减少,稳定安全系数依次提高,挂网喷射混凝土+锚杆注浆支护+挡墙加固方案的稳定安全系数满足规范要求。     

水位下降对裂隙性路基边坡稳定性影响机理分析

为揭示水位下降对裂隙性路基边坡稳定性的作用机理,基于饱和-非饱和渗流理论,研究了裂隙深度、裂隙开口宽度、裂隙分布位置、库水位下降速率等对裂隙性边坡稳定性的影响。结果表明:裂隙越深,饱和区域越大,边坡稳定性越低;裂隙开口宽度的大小对稳定性的影响不大;裂隙分布在坡面和坡底时稳定性较低;库水位下降速率主要影响裂隙层达到饱和的快慢,对边坡的长期稳定性的影响则可忽略;裂隙边坡稳定性随库水位不断下降而减小,当库水位水位较低或稳定后,其安全系数基本不变。在库水位下降直至稳定过程中,安全系数无裂隙边坡始终大于裂隙边坡。     

基于离散元的顺层岩质边坡加固及稳定性分析

为研究顺层岩质边坡加固机理及稳定性问题,基于离散元方法,利用FLAC 3D软件建立二维模型,对岩体参数敏感性进行了分析,同时得出抗滑桩加固机理。主要得到以下结论：岩层倾角、坡角、内摩擦角和黏聚力对顺层岩质边坡稳定性影响显著,边坡安全系数对坡角和内摩擦角的改变更为敏感;内摩擦角以及黏聚力的增大会导致边坡抗剪强度增大,使抗滑力大于下滑力,进而使顺层岩质边坡安全系数增大;通过研究抗滑桩的布设以及桩间距,发现桩间距为2D~3.5D时,桩位5号时为最优布设位。     

浸水条件下膨胀土路堑边坡的稳定性分析

降雨后土体浸湿是造成膨胀土路堑边坡破坏的重要原因。通过分析浸水条件下膨胀土路堑边坡的破坏机理,考虑膨胀力作用的特点,建立了膨胀土路堑边坡的膨胀力作用模型。结合实际膨胀土路堑边坡工程,利用有限元法,模拟分析了边坡在浸水前后及不同浸水深度时的位移场、危险滑动面和稳定系数。通过分析和比较表明:膨胀土路堑边坡的稳定性直接受浸水条件的影响,浸水后的边坡不仅安全性明显降低,而且破坏具有明显的浅层性特征,故应做好坡面的防护和防水、排水措施。     

桥隧过渡结构对边坡稳定性影响分析

当隧道洞口处于边坡坡面上时,隧道开挖亦对边坡的稳定造成影响,而当隧道与桥梁相连时,其过渡结构对边坡的影响更加复杂。以某隧道桥梁连接工程为实例,利用有限差分法,建立了桥隧过渡结构处的二维与三维数值模型。在二维情况下,着重研究了边坡的整体稳定性问题,包括单个与多个滑动面下的边坡的安全系数,以及极限状态下边坡剪应变以及水平位移分布。而三维情况下,分析了隧道洞门施工对附近坡体表面位移的影响,以及边坡局部滑移面的变化规律。结果表明,在保证边坡整体稳定性的前提下,桥隧过渡结构对边坡表面位移及局部稳定性有重要影响。     

路堑边坡开挖稳定性及加固处治机理宏细观分析

高速公路深挖路堑形成的高大边坡稳定性问题，一直是公路建设中的重点风险源。以广东省江门市迎宾西路路堑边坡开挖及处治工程为背景，采用宏细观相结合的方法对边坡开挖及锚索加固处治机理进行分析。结果表明:①边坡开挖塑性变形区位移与接触力链发展方向显著相关，呈现沿坡面方向的链状发展规律；②边坡稳定性与坡体应力状况及局部区域应力发展变化密切相关，锚索加固的处治方案，可有效消除边坡体剪应变率贯通的剪切滑移面，边坡稳定性明显提高。