山区铁路桥梁墩台边坡防护工程设计研究

为解决铁路施工开挖过程中引起边坡稳定性问题,更好地指导山区铁路桥梁墩台边坡防护设计工作。通过分析边坡工程的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩体结构面、水文地质条件等影响因素,结合墩台基础结构形式、埋设深度及施工开挖顺序等对边坡稳定性的影响,采用定性分析及定量计算的综合分析方法,评价墩台边坡稳定性并提出墩台防护设计措施;然后,系统总结墩台边坡稳定性影响因素及稳定性评价方法,提出墩台边坡支挡防护设计原则;最后结合杭黄铁路边坡设计,基于与自然边坡和谐统一的绿色防护理念,采用减少刷坡的挡墙、锚索及桩板墙等支挡防护措施,有效保证铁路桥梁墩台边坡的安全稳定。     

红层软岩边坡稳定性影响因素分析北大核心

通过对西南地区四川、重庆、云南等地80多个红层软岩边坡野外调查资料的统计分析,建立了红层软岩边坡模型。选取坡高、岩体块度、弹性模量和泊松比为边坡稳定性影响因素,利用离散元程序进行数值分析,通过对比边坡坡脚位移量来分析各因素的影响程度。结果显示:各影响因素对边坡稳定性的影响程度由高到低分别为泊松比、弹性模量、坡高和岩体块度;随着坡率的增加弹性模量的影响权重接近泊松比。数值模拟结果与野外调查结果基本一致,验证了采用数值模拟计算方法分析边坡稳定性影响因素的可行性。     

红层软岩边坡稳定性影响因素分析

通过对西南地区四川、重庆、云南等地80多个红层软岩边坡野外调查资料的统计分析,建立了红层软岩边坡模型。选取坡高、岩体块度、弹性模量和泊松比为边坡稳定性影响因素,利用离散元程序进行数值分析,通过对比边坡坡脚位移量来分析各因素的影响程度。结果显示:各影响因素对边坡稳定性的影响程度由高到低分别为泊松比、弹性模量、坡高和岩体块度;随着坡率的增加弹性模量的影响权重接近泊松比。数值模拟结果与野外调查结果基本一致,验证了采用数值模拟计算方法分析边坡稳定性影响因素的可行性。     

客运专线桥基高边坡稳定性三维有限元分析

研究目的:拟建的某铁路客运专线经过地段山高谷深,沟壑纵横,形成了一些桥梁墩台基础置于高陡岸坡上的高边坡工程。桥基荷载作用下高陡边坡的稳定性分析目前没有公认合理的方法。以某铁路客运专线桥基高边坡为例,运用ANSYS有限元分析软件,对荷载作用下的高边坡岩体力学行为特征和稳定性进行三维有限元分析,研究结果可为桥梁高边坡设计及稳定性评价提供参考。研究结论:结果表明,荷载对坡面岩体应力的影响很小,边坡的位移量很小,仅左岸坡脚处较小范围内发生塑性破坏,其它地方均无塑性破坏区。在目前的设计条件下,大桥左右岸边坡安全系数分别为1.85和2.20,大桥边坡整体是稳定的。     

高山峡谷区某顺层边坡地质特征及稳定性研究

某特大桥左岸支沟侧为顺层边坡，其稳定性是大桥建设的基础。采用地质调绘、钻探、硐探、钻孔全景摄像等手段查清边坡地质特征，通过工程地质和赤平投影分析初步判定边坡破坏形式，利用FLAC、UDEC、3DEC软件模拟分析边坡岩体的变形破坏规律，采用极限平衡法计算分析边坡、危岩体及堆积体的稳定性。研究结果表明：二级斜坡、三级斜坡分为基岩裸露区和深厚堆积体区2个区段，潜在破坏模式为平面滑动破坏及楔形滑动破坏；边坡整体处于稳定状态，强降雨+地震工况下，高为15,20 m的楔形体可能沿坡面及陡崖方向发生滑动破坏，二级斜坡顶部危岩体可能发生失稳、底部堆积体处于欠稳定状态；建议基础埋置于稳定的完整岩体一定深度，强化桥基岩体和锚碇围岩的加固处理，并加强抗震和边坡防护设计。     

隧道穿越崩塌高风险高陡边坡的稳定性分析

针对雅砻江卡拉—杨房沟水电站交通专用公路施工中的隧道,穿越崩塌高风险区高陡边坡的稳定与结构安全等问题,借鉴以往的边坡研究成果并结合现场实际情况,对卡杨公路高陡边坡隧道施工前的整体稳定性进行了分析。找出边坡最危险滑面并计算出最小安全系数,分析了在山体中不同空间位置布设隧道时隧道围岩与边坡岩体变形及应力变化特征。结果表明:当隧道洞口偏压穿越边坡时,隧道及边坡变形均比较大,隧道围岩及边坡岩体应力会出现不对称现象,最好在隧道施工前采取一定的加固措施。当隧道正常穿越边坡,不存在偏压时,岩体应力及变形基本正常。     

渝黔铁路乌江大桥左岸边坡稳定性评价

渝黔铁路横穿我国西南深山峡谷区,地质条件复杂,其中乌江大桥为线路制约性工程之一。桥址区边坡高陡,节理发育,尤其是左岸发育贯通裂隙,边坡地质问题突出。现场调查和二维离散元模拟计算结果表明,桥梁修建后对边坡岩体特别是桥墩基座附近的岩体造成一定破坏,并预测了崩塌落石的范围;进而采用强度折减法对边坡稳定性进行了有限元分析,分析结果显示,岸坡整体稳定性较好,桥梁荷载作用下整体稳定性系数1.40,但局部会产生破坏。建议对桥基下方塑性区范围岩体予以加固。     

高陡边坡深部破裂岩体的变形模式及成因分析

研究目的:高陡岩质边坡的稳定性评价问题是工程建设中的重大工程问题。通过研究高陡边坡深部破裂发育特征、地球化学特征、变形破坏模式、破坏类型、地质特征、控制因素及成因分析,可进一步为西南高陡边坡深部破裂岩体结构、岩体质量及边坡稳定性研究奠定基础。本文通过现场调查、平硐岩体结构统计等方法,揭示高陡边坡深部破裂的破坏类型及发育特征,并通过对研究区岩性条件、岩体结构、地应力、微地貌及河谷演化等控制因素的分析,对深部破裂的成因进行探讨。研究结论:(1)金沙江上游高边坡特殊的岩性、高地应力、强烈构造运动等地质条件,造成了高陡岩质边坡深部变形破坏形式复杂和多样,根据深部变形破坏的特征可划分为:剪-张性、压-剪性和张性深部破裂;(2)构造运动、河谷演化、高地应力重分布等区域因素与地质特征、高陡边坡形态等为深部破裂形成和发育特征的成因机制;(3)本研究成果可为高陡边坡勘察、稳定性评价等方面提供工程地质依据。     

基于遍布节理模型的顺层边坡稳定性影响因素分析

在应力作用下,层状岩体表现出相对于均质各向同性的岩体更为复杂的力学行为,针对该种岩层采用目前广泛使用的各向同性本构模型在受力行为及变形破坏的机理上会造成较大的误差,以成都至兰州高速铁路某隧道洞口段边坡工程为研究背景,采用FLAC~(3D)自带遍布节理模型(ubiquitous-joint模型)描述层状岩体的各向异性特征,对岩体及节理面的稳定性影响参数进行强度折减并分析其与边坡安全系数的关系。结果表明:边坡的整体安全系数F随节理面倾角呈先减小后增大再减小的趋势;岩体与节理面的黏聚力、内摩擦角的相对值大小影响边坡安全系数的变化规律,而与绝对值大小无关,并且均在安全系数最低的30°倾角表现更高的敏感性,层状岩体的剪胀性对边坡安全系数的影响与节理模型的范围和岩体与节理面的内摩擦角相对值有关。     

高陡边坡桥基安全距离研究

研究目的:高陡边坡桥基位置的确定不仅关系到高边坡的稳定和桥梁的安全,也直接关系到整个桥梁的技术指标和造价。而目前相应的规范及手册中,对高陡边坡桥基位置没有明确的规定。研究方法:荷载作用下高陡边坡岩体力学行为特征是桥基位置确定的基础。利用数值分析方法,分析不同边坡几何状态下荷载对边坡岩体应力的影响。研究结果:根据荷载作用下边坡岩体应力影响范围的变化特征,提出高陡边坡桥基安全距离的确定原则。边坡岩体应力影响范围主要与荷载强度、桥基宽度、边坡坡度以及桥基水平距离等因素有关。根据坡面岩体应力影响系数最大值与各影响因素的关系,再利用岩体质量对应力影响系数进行限定,提出高陡边坡桥基安全距离的确定公式。研究结论:工程实践表明,用本文方法来确定高陡边坡桥基位置是方便的、适用的。     

基于赤平投影法的岩质边坡稳定性分析

岩质边坡的失稳和破坏主要是受岩体中结构面所控制,赤平投影法可以直观地判断各结构面的组合和切割关系,可用来进行岩质边坡稳定性分析。本文在简要介绍赤平投影基本原理的基础上,归纳了在岩质边坡中应用赤平投影法判断岩体滑动形式的方法,详细定义了不同形式的滑体类型并推导出计算边坡稳定系数的公式,最后应用赤平投影法对某边坡稳定性做出评价。     

铁路沿线某边坡稳定性综合评价

边坡稳定性分析经历了一个由定性分析到定量评价的阶段。综合考虑天气状况、地层岩性及产状、历史上经历的构造作用以及人为因素的影响,利用岩体质量分级RMR法、赤平投影法、折线滑动法等方法,对边坡进行定性、定量分析评价。     

地震作用下含岩桥边坡系统可靠性分析

对于岩质边坡而言,节理面是边坡的失稳潜在影响因素.在地震作用下,地震所产生的附加力会进一步影响边坡的稳定性.基于平面岩质边坡模型,研究其在地震作用下的稳定性,并对其系统可靠性进行评估.采用极限平衡法推导平面型岩质边坡安全系数的计算公式,并利用拉丁超立方体抽样(LHS)方法估算其可靠性.以此确定不同的破坏模式对系统可靠性指标的影响程度,并分析不同的参数以及张拉裂缝位置对平面型岩质边坡可靠性的影响.研究结果表明:在系统可靠性评估过程中,LHS方法有着较高的计算效率.平面型岩质边坡各种破坏模式对系统可靠性的影响程度有所差异.张拉裂缝位于坡顶时其倾角以及水平地震因子对系统可靠性指标的影响均较为显著.边坡破坏概率随着块体裂隙连通率的增大而显著增加.     

贵阳地铁2号线马王庙站北侧边坡危岩稳定性及失稳特征研究

贵阳地铁2号线马王庙站北侧废弃采石场高边坡,坡顶陡坎分布较多裂隙,坡面存在大量危岩落石,对拟建车站及附属设施的安全性有一定影响.针对此边坡,在详细调查测量的基础上,分析其形成的主要原因和控制因素,通过极射赤平投影法对其稳定性作出初步判断,并采用静力分析法计算极端工况下边坡危岩的稳定性,通过数值模拟软件分析其失稳后的运动...     

宜万铁路万州长江大桥边坡稳定性分析

宜万铁路万州长江大桥是三峡库区第一座长江铁路大桥,桥址区河谷深切,地形陡峻,大桥边坡稳定性是本桥的主要工程地质问题。采用Sarma法对边坡岩体稳定性进行了计算分析,采用类比图解法对边岸再造进行了预测,并根据分析评价结果提出了相应建议。     

高速铁路桥梁桥基边坡稳定性及稳定坡角研究——以西成高铁养家河大桥为例

确定高陡岩质边坡的稳定坡角涉及桥梁墩台安全,是一项复杂的岩体工程问题。现有规范和研究在涉及到桥基荷载作用下岩体边坡稳定性分析及稳定坡角确定方面存在缺憾。以西成高铁养家河大桥成都侧桥基边坡为例,采用FLAC3D数值分析方法,对其不同工况下的稳定性进行分析,计算出边坡的稳定坡角。在此基础上,结合现场岩体情况,综合确定桥基边坡的稳定坡角,并得到工程的验证。研究结果表明,对于强度控制型高陡岩质边坡,首先通过数值计算确定稳定坡角,其次分析现场实测自然边坡高度、坡度、岩体产状、节理发育程度等因素,最后综合确定桥基边坡的稳定坡角。工程验证表明,该方法确定的稳定坡角既安全可靠,又经济合理,是一种有益的尝试。     

水平深孔爆破技术在高边坡危岩处理中的应用

针对武安水电站工程左岸局部滑坡形成的高陡边坡危岩体稳定性差,不能从坡顶或坡面上钻凿垂直孔或倾斜孔的情况,提出了在上部极不稳定区采用松动爆破、下部不稳定区采用加强松动爆破的水平深孔定向坍塌控制爆破方案。在设计给出爆破参数和起爆网路参数的基础上,通过精心施工,使危岩体一次性全部松动破坏,并沿预定的开挖面滑落解体,达到了预期的工程效果。     

基于支持向量机的边坡稳定性识别研究

考虑到边坡岩体稳定性问题存在高度的非线性,建立了基于支持向量机的边坡岩体稳定性的判别模型,它是一种基于统计学习理论的识别方法,这种模型非常适合用于对小样本的学习,且训练后的支持向量机判别模型具有很好的推广性能.采用工程实例进行分析,结果表明,基于支持向量机的边坡岩体的稳定性识别模型具有较高的准确率,且操作简便.     

电力隧道边坡支护方案的设计与选择

依托未来科技城南区电力隧道建设工程，通过对大量的工程支护处理措施研究，探讨了工程边坡稳定性及工程支护处理方法。对岩质边坡整体稳定性问题和浅表层局部碎裂岩体的稳定性问题，采用了相应的支护措施。岩质边坡稳定性分析应在边坡支护设计和工程结构建设相结合的基础上，信息互馈，动态设计，从而确保工程边坡的稳定性。     

贵州省赤水丹霞地貌岩层边坡处治技术研究

丹霞地貌发育的物质基础是红层。红层岩体具有强度低、易风化崩解、遇水易软化等特点,是一种具有特殊工程特性的岩体。红层地区开挖边坡浅层稳定性较差,若未及时采取防护,极易造成边坡水土流失及风化剥落、崩塌、浅层滑坡等灾害。本文通过现场调查、理论分析等多种方法,对赤水丹霞地貌区红层岩体基本性质、风化特性、边坡变形破坏方式及防护技术进行了分析和研究,提出了红层边坡的防护设计思路,介绍了不同形式的防护及加固技术。