边坡开挖的有限元数值模拟分析

有限元的基本思想是将问题的求解域划分为一系列的单元,单元之间仅靠节点连接,单元内部点的待求量,可由单元节点量通过选定的函数关系插值求得。基于有限元数值模拟分析的基本思想,对不同地貌形态的路堑边坡开挖稳定性进行有限元模拟检算,通过建立单元刚度矩阵及相应的力学模型,借助于大型计算程序ANSYS求解,结合实际,探讨了石灰岩边坡随开挖进行的渐进破坏规律,为石灰岩地区高陡岩石边坡的设计提供了依据。     

开挖技术对隧道围岩稳定性数值模拟分析

依托正习高速公路第7合同段桃子垭隧道,利用FLAC3D数值模拟软件,模拟全断面法、台阶法、CD法和CRD法等4种不同开挖方法对隧道围岩稳定性的影响。通过数值模拟,对不同开挖方式下隧道围岩的位移变化、应力变化和应变特征进行对比分析,确定CD法为桃子垭隧道的最优施工工法。     

开挖扰动对边坡稳定性影响分析

土石方开挖扰动,必然改变坡体应力状态、应力路径、坡体岩土体结构等,从而对边坡稳定性产生影响。文中分析了开挖对边坡产生的力学响应,并应用数值计算比较了不同扰动程度对边坡稳定性的影响,提出了及时支护对开挖边坡稳定的作用机理。     

路堑高边坡开挖、锚固数值模拟及稳定性分析

三维快速拉格朗日分析是基于三维显式有限差分法的数值分析方法,适合于材料的弹塑性、大变形分析以及施工过程的模拟。本文采用三维快速拉格朗日分析法(FLAC3D),对济南绕城高速公路K24高边坡的分步开挖及锚固进行模拟,分析边坡在开挖及锚固过程中岩体的位移场及应力场,探讨静水压力对高边坡的影响。边坡监测结果表明,数值模拟是可靠的,研究成果对于类似的边坡工程具有借鉴和指导作用。     

基于数值模拟隧道仰拱开挖对初期支护的影响分析

在山岭隧道施工过程中,施作仰拱虽能很好地控制洞室位移,抑制底鼓现象发生,但隧道仰拱的开挖一般都在初期支护基本稳定之后,其开挖会使上部支护结构底角短暂悬空,底角应力释放,从而引起开挖段洞周位移的急剧增加。通过对阎家庄隧道开挖过程的实时监测,分析仰拱开挖前后拱顶下沉和净空收敛的变形量和变形速度,结合ANSYS有限元软件,分析隧道开挖前后初期支护内力的变化。仰拱的施作能使围岩内力分布更加均匀,避免应力集中,但隧道仰拱开挖引起的洞室围岩的变形约占总变形量的25%,需引起施工注意。     

支护时机选择对边坡稳定性的影响

为探讨支护时机对边坡稳定性的影响,以郑西(郑州至西峡)高速公路EK1+640断面深路堑边坡为背景,通过有限差分软件FLAC3D建立多锚加固边坡1∶1分析模型,分析了未支护、边开挖边支护、一次性开挖后支护三种工况下深路堑边坡的稳定性。研究表明:未支护工况下,三级开挖后边坡的稳定性系数均较低,在对深路堑边坡进行开挖施工时,应及时进行支护;对三种工况进行对比分析可知,边开挖边支护时的支护效果最好,如果采用一次开挖后支护的方式进行施工,一次开挖边坡的级数不应超过三级。     

异型断面深基坑开挖与支护数值模拟分析

为了掌握异型断面深基坑施工过程中围护结构受力和变形特征,确保施工安全,以北京地铁6号线3标1号换乘厅工程为例,采取假定简化模型,利用有限元软件ANSYS进行数值模拟计算,并对各个施工工序的计算结果进行对比分析。结论与建议如下:1)类似工程设计时应适当增加桩体长度及与B型桩的连接刚度以增加围护结构的稳定性;2)楼板形成的框架体系约束作用明显,为控制围护结构变形提供了有利条件;3)异型基坑的内支撑体系布置应充分考虑基坑异型带来的薄弱点,在结构断面的变化点应重点关注。通过快速及时完成桩体之间的连接、增大平台下部钢支承的刚度和预应力等措施确保平台稳定。     

碎石土滑坡过程稳定性分析及开挖支护模拟

对浙江省某一高速公路由于原设计右线桥梁基础施工过程中便道开挖引起的滑坡进行地质勘察和现场调查的基础上,详细分析了红岩滑坡的地质环境及其变形特征,认为该滑坡系坡脚开挖致使坡体失衡,并形成开挖临空面,在降雨及地下水等的作用下,导致坡体沿软弱结构面产生滑移破坏。运用Plaxis强度折减有限单元法对红岩滑坡稳定性进行数值模拟分析,并使用滑坡监测资料进行验证。结果表明:该滑坡是由于坡脚开挖和强降雨的共同作用下形成的;通过坡体开挖卸载及坡脚抗滑桩、坡面锚杆等支护措施设置后,边坡的安全系数达到1.256,满足工程安全的需要;滑坡治理中除施加必要的支护外,还应重视排水工程,以便有效控制坡体地下水位的抬升。     

岩质边坡开挖变形破坏特征及锚索支护分析

以贵州省毕节境内某大型开挖边坡为例,采用高密度电法、岩体结构面统计和地质调查方法获得了开挖边坡结构特征。通过现场调查、监测和有限元模拟分析,揭示了该开挖边坡变形破坏特征,从而得出滑移-拉裂的变形破坏模式,提出了锚索支护方案并通过数值模拟进行支护效果分析。     

坡脚开挖对既有路基边坡稳定性的影响

公路周边新建建筑物场地基坑开挖对既有路基边坡的稳定性会造成一定影响,可导致公路路面裂缝与边坡失稳问题。以广佛肇高速公路某边坡为研究对象,基于现场监测及数值模拟分析手段,分析了坡脚建筑物基坑开挖对既有公路路基边坡稳定性的影响。结果表明：坡脚建筑物基坑开挖对边坡稳定性影响显著,随着建筑物基坑开挖深度的增加,边坡不同部位的变形出现不同程度的增加,且当只有围护桩支护的基坑开挖至10 m时,边坡稳定性急剧下降,最大超过23.24%,严重威胁到边坡的安全;数值计算结果较好地反应了现场实际工况下边坡的变形发展状况。因此,坡脚建筑物基坑在施工前,应对既有路基边坡的坡脚位置进行足够的加固处理。     

数值模拟在泰赣高速公路边坡稳定性评价中的应用

随着我国经济的不断发展,边坡稳定性评价作为岩土工程的一项重要内容在土木、能源工程起到了越来越重要的作用,本文以泰赣高速公路k211段高边坡为例,利用数值模拟（FLAC3D）对其进行了数值模拟,并对边坡的当前稳定性做出了比较科学的评价。     

黄土高陡边坡开挖及土钉支护数值模拟分析

以郑西客运专线函谷关隧道出口明洞段右侧边坡为原型,针对黄土高陡边坡的开挖形式及在土钉支护等施工全过程中,边坡岩土体及土钉支护结构的位移、轴向拉应力的变化,以FLAC软件对边坡开挖高度和支护方式进行分析与比较选择。     

岩质边坡稳定性数值模拟及动力响应分析

采用快速拉格朗日方法,以差分技术引入时问因素实现了从连续介质小变形到大变形的分析模拟,对湖南省对121援建项目一四川理县至小金公路工程中豹子嘴边坡建立了三维模型,并采用2008年5．12汶川M8．0级地震中木卡站实测的地震波,在对地震波进行校正的基础上,进行动力数值模拟,分析了地震荷载作用下岩质边坡的位移、加速度和速度的动力响应过程和规律。岩质边坡动力响应分析表明地震荷载下岩质边坡最小水平永久位移、最小水平加速度反应峰值及最小水平速度反应峰值均发生在坡脚处,且在竖向方向均存在较明显的放大效应,其位移、加速度和速度的放大效应存在一定差异,放大倍数分别为18,1．3和6．35。     

基于数值模拟的边坡稳定性分析

基于现场踏勘资料,采用强度折减法对某边坡进行数值模拟分析,得出边坡的安全系数为1.121,滑动面圆弧半径为27.26 m左右。结合现场踏勘情况,为边坡提供加固建议,以期为类似工程提供参考。     

高陡路堑边坡稳定性的有限元数值模拟分析

西部高速公路建设中,产生许多高陡路堑边坡对公路安全运营造成很大的安全隐患.通过分析高陡边坡的失稳形式,并对某高陡边坡进行有限元的二维和三维数值模拟,分析其变形发展的规律,并提出合理的处治措施.     

大断面隧道地层超前预加固及开挖支护过程稳定性的数值模拟

在低黏聚力的软弱地层、大断面隧道开挖中,掌子面稳定是施工中面临的很大问题。采用超前预加固工法,对浏阳河隧道开挖过程进行数值模拟,通过分析超前预加固法对隧道位移、受力的影响,并研究各加固参数的敏感性,得到掌子面的超前锚杆加固长度对掌子面的稳定性影响最大,掌子面外超前预加固对改善超前核心土受力也有较大影响。     

充气截排水对弃土场边坡稳定性影响的数值模拟研究

弃土场边坡是一种内部物质结构松散的人工边坡,其地下水渗流场的变化对边坡稳定性产生显著影响。充气截排水技术是近年来涌现的一种新的土坡加固方法,尤其适用于对渗流敏感的土坡,其特征在于形成非饱和区截水帷幕,从而降低潜在滑坡体的地下水位,提高边坡稳定性。为研究充气截排水技术应用于弃土场边坡加固的可行性,该文以气-水两相流渗、饱和-非饱和渗流理论为依据,以GeoStudio软件模拟为技术手段,研究了在潜在滑坡区地下水位线以下进行充气以实现边坡加固的方法,模拟了不同充气压力、不同充气方式、以及充气前后对弃土场边坡稳定性及截排水效果的影响。结果表明:①充气截排水法存在最佳充气气压,不同充气方式对启动气压和最佳充气气压有显著影响;②停止充气后,渗流场的再平衡过程不可逆,表现为地下水位线回弹量有限;③弃土场边坡的稳定性在维持充气过程中和充气后均得到提高。综上可知,充气截排水技术在弃土场边坡加固领域具有良好的应用前景。     

锚杆支护对边坡稳定性影响分析

以某地铁车站交通疏解道路路基边坡工程为依托,运用FLAC3D建立模型,研究锚杆对边坡稳定性的影响.结果表明:锚杆可有效增加边坡安全系数;锚杆长度不变时,安全系数随锚杆倾角增大先增加后线性关系减小;锚杆间距不变时,安全系数随长度增加先增加后近似线性关系减小;锚杆长度不超过7m时,安全系数随锚杆间距增加近似线性关系减小,大...