塌岸和库水位变动作用下路基边坡稳定性研究

库岸路基受塌岸影响极易发生路基沉陷、坍塌、失稳等灾害,水库塌岸的问题日渐成为公路工程建设中常见的灾害。以白鹤滩水库沿岸新建的高速公路为例,选取典型的塌岸路段,基于相关的项目资料和工程类比法,采用两段法对塌岸范围进行预测后,对库水位涨落工况下的公路路基边坡塌岸发生前后的渗流稳定性及滑移面范围进行分析。结果表明：塌岸后的路基边坡稳定性对库水位涨落条件更加敏感,同时边坡潜在滑移面范围会有所扩大,并会影响到路基的稳定性。研究为库区岸坡路基的设计和运营提供了参考。     

强震区桥台岸坡震动滑移破坏机理研究

针对汶川地震中大量桥梁岸坡出现滑移破坏现象,对地震作用下桥台岸坡滑移进行了理论研究.根据米塞斯流动法则,得到地震作用下桥台岸坡滑动面应变速度以及与滑动线夹角,据此得出作用于岸坡各外力做功和塑性流动消耗的能量,依据外力所做功与内部消耗能量相等的原则,最终推导出岸坡最大地震主动土压力及所对应滑动面倾角,将能量耗散理论与岸坡...     

等厚顺层岩质边坡稳定性的模型试验研究及数值验证

以相似理论为依据,根据模型试验的要求,设计制作了室内旋转边坡模型装置。通过4组模型试验,研究了层状岩质边坡在未扰动开挖状态下的稳定性影响因素,并利用非连续变形方法 DDA软件进行了数值模拟验证分析。分析认为,顺层岩质坡体发生破坏主要受岩层倾角和节理裂隙两大因素影响,节理裂隙密度越小,边坡越稳定;节理裂隙的贯通性越好,边坡越容易发生破坏;顺层岩质边坡破坏以滑动变形为主,在滑动变形的过程中伴有倾倒变形,破坏模式为滑移-拉裂破坏;坡体发生破坏时,滑动过程为分级滑动,临近坡面的坡体先产生滑动,上部变形速度大于下部变形速度。DDA数值模拟结果能够较好地与物理模型试验结论相吻合,验证了非连续变形理论分析方法的正确性和DDA软件的实用性。     

清水江特大桥岸坡稳定性分析与防护处治

基于贵州省清水江特大桥岸坡防护治理工程实例,分析了影响岸坡失稳主控因素,并在岸坡稳定性分析计算基础上提出了岸坡防护措施。分析表明,地层岩性与地质构造是岸坡稳定性的决定性因素,而水的作用极易诱发特大桥岸坡失稳。     

某山区公路岩质岸坡变形破坏模式及自稳性分析

随着交通运输的发展,越来越多的公路修建在地质环境背景较为复杂的基岩山区,因而,边坡的变形破坏也成为道路工程最主要的病害类型之一,选取某山区公路一段岩质岸坡作为研究对象,通过对边坡工程地质条件、岩体结构特征及变形破坏迹象等研究,分析总结工程区边坡变性破坏模式及其力学机制,初步判断其稳定性,结合室内计算结果,综合分析判断边坡岩体的自稳性,并提出相应的防治建议。研究结果表明,工程区岸坡破坏模式主要为滑移式和倾倒式,自稳性较差~差。     

降雨作用下微承压边坡致滑机理与处治研究

常用的边坡稳定性评价方法中很少考虑坡体内地下水的承压及径流作用, 致使边坡滑移机理分析有偏差, 出现多次治理后仍反复滑移问题, 在边坡稳定性评价中考虑地下水的承压及径流作用, 为有效、 经济、 合理地滑坡治理方案提供重要依据。 以浙江省某高速公路高边坡的多次滑移和左幅桥台基础侧移问题研究为切入点, 通过现场深入调查、 钻探、 监测等综合方法, 总结了边坡滑移及桥台基础侧移工程地质问题, 分析了边坡微承压特征, 计算了边坡体内静水压力和动水压力, 研究了微承压条件下边坡滑移及桥台基础侧移的力学机理及临界条件, 提出了应急救援和永久治理方案。 研究结果表明: 地下水因排泄区的强风化层中夹大量黏性土而排泄不畅, 被大量封存在边坡体的强风化层中, 致使边坡具有微承压特征; 降雨条件下具有微承压特征的边坡发生滑移的临界条件为强风化层与中风化基岩面之间的综合平均临界摩擦角为 21°, 桥台基础发生侧移的临界条件为强风化层与中风化基岩面之间临界摩擦角为 24°; 经稳定性评价及长时间运营, 印证了应急救援和永久加固方案有效、 合理地处治边坡滑移及桥台基础侧移问题。     

基于离心试验的边坡倾倒变形下弯折带演化特征

边坡倾倒变形过程中岩层弯折带的发育特征与演化规律是研究该类边坡变形破坏的地质过程与力学行为的关键. 为了揭示坡角变化对弯折带发育规律的影响,以澜沧江古水水电站坝前倾倒变形体为原型边坡,概化设计3组不同坡角的试验模型,通过离心模拟试验,尝试再现反倾层状岩质边坡倾倒变形的演化过程,分析边坡内部岩层弯折带的发育特征. 研究结果表明:边坡倾倒变形主要发生在倾倒折断基准面上方,基准面与层面法线的夹角位于12°～16°,该值不随坡角的改变而发生变化;边坡倾倒变形时,弯折带由坡脚开始以参差阶坎状的形式向坡顶延伸直至贯通,坡度陡的边坡会在一级弯折带上方的已倾倒岩体中产生新的次级弯折带,边坡倾倒折断模式由单级折断逐渐转为多级折断;弯折带孕育过程可概化为3个阶段:岩层弯曲变形、坡脚破裂-弯折带向坡顶延伸、弯折带贯通-坡体临界失稳;坡角变化对边坡倾倒变形发育特征有较大影响,随着坡角的增加,边坡倾倒变形范围扩大,程度加剧.      

某水电站高边坡变形破坏模式及机制分析

通过大量现场调查和综合分析，对西南某水电站闸址区两岸高边坡的变形破坏类型、破坏特征、影响因素及变形破坏机制等进行了深入研究，认为该区岩体的变形破坏模式主要有滑移-拉裂型、弯曲-拉裂型及剥落、剥离或拉裂倾倒型3种，因而引起岩体产生崩滑、弯曲倾倒及剥落、剥离或拉裂倾倒破坏，在此基础上，对其可能给闸址工程安全带来的影响进行了评价。     

库水位等速下降中均质库岸塌岸现象试验研究

为研究库水位等速下降过程中均质水库岸坡的塌岸现象及岸坡内浸润线的变化特点,以取自三峡库区的含黏粒粉砂为主要试验土料,对建立的4个不同结构的均质岸坡模型进行了7种不同速率的水位下降试验.试验结果表明,库水位下降速率越大,均质水库岸坡的塌岸现象越易发生,但库水位下降速率的大小并不与塌岸现象的严重程度成正相关关系;试验测得浸...     

顺层结构边坡稳定性一般性分析

针对工程实践中顺层岩质边坡失稳破坏的多发情况,将路堑顺层边坡按组成结构分为坡面出露型和坡背出露型2类,分别分析其受切层节理和降雨影响下的稳定性特点和发展趋势。研究结果表明：(1)受层面控制的坡面出露型简单顺层边坡,稳定性与边坡开挖高度呈反比关系;(2)受层面与切层节理共同控制的坡面出露型顺层边坡,稳定性最不利位置位于开挖坡口与过坡脚层面与自然斜坡交线之间;(3)坡背出露型顺层边坡,稳定性随自然斜坡坡高增加而降低,计算剩余下滑力选择的模型宜选择稳定性系数为零的位置作为上边界。     

变幅水位影响下高填方岸坡框架码头结构承载特性研究

库区周期性变幅水位引起高填方岸坡土体抗剪强度参数发生弱化,进而导致框架码头结构稳定性降低,因此有必要开展变幅水位条件下高填方岸坡框架码头结构承载特性研究。首先,基于已建立的变幅水位下岸坡稳定性简化计算方法,考虑土体饱和度与水位循环次数对土体强度参数的影响规律,建立了考虑渗透力、土体饱和度及变幅水位循环次数综合影响下的码头结构承载特性简化分析方法。然后,借助ABAQUS有限元软件,建立了高填方岸坡框架码头结构三维有限元计算模型,并将建立的方法应用于某实际码头工程承载特性分析。结果表明：饱和度、变幅水位循环次数与渗透力的共同作用对岸坡框架码头竖向承载能力影响并不明显,然而饱和度及水位循环次数的增加略微增大了码头结构水平向极限承载能力,撞击荷载作用下,岸坡土体饱和度为90%比饱和度为14%时码头结构水平极限承载力增加了6.4%,水位循环100次比水位循环1次时水平极限撞击能力增加了3.3%;考虑渗透力后饱和度及水位循环次数的变化对岸坡土体位移影响较大,其中岸坡塑性贯通区及位移变化最大区域集中在坡顶挡土墙下方与岸坡第1排、第2排桩基土体周围。     

高速公路高边坡稳定性数值模拟研究

该边坡地处山岭重丘区，穿越的地形、地貌及地质环境条件复杂。由于路堑开挖形成了50多米的路堑岩质高边坡。本区岩性以碎裂状混合岩和闪长玢岩为主，垂直节理发育，岩石硬度较大。该路段主要沿旧路进行开挖，地表岩层基本全部裸露，开挖前旧路边坡表面有松动的岩块滑落，坡面岩体节理裂隙中等发育，多为垂向节理。     

西南地区某大桥岸坡稳定性研究

通过对西南地区某大桥岸坡坡体的地质情况进行分析,得出其主要特征为地形坡度较大、坡高较高和坡体物质以粘土为主及坡体底部的古溶洞的存在,通过数值模拟研究这些因素对该大桥岸坡稳定性的影响,对西南地区岩溶区修建公路或铁路桥梁的岸坡稳定问题具有一定的指导意义。     

水位降落期间土质岸坡稳定性劣化机理及趋势

以三峡库区典型的土质岸坡为研究对象,通过GeoStudio软件对库区岸坡进行数值模拟,计算水库蓄水期间,水位由175 m降落到145 m的工况下,岸坡的饱和-非饱和渗流场的变化趋势,研究土质岸坡稳定性劣化机理。计算结果表明:库水位降落期间,随着渗透系数的减小,土质岸坡稳定系数下降得越快,且岸坡稳定系数曲线有相似的下降趋势。     

水位降落期间土质岸坡稳定性劣化机理及趋势

以三峡库区典型的土质岸坡为研究对象,通过GeoStudio软件对库区岸坡进行数值模拟,计算水库蓄水期间,水位由175 m降落到145 m的工况下,岸坡的饱和-非饱和渗流场的变化趋势,研究土质岸坡稳定性劣化机理。计算结果表明:库水位降落期间,随着渗透系数的减小,土质岸坡稳定系数下降得越快,且岸坡稳定系数曲线有相似的下降趋势。     

墙后填土施工对航道岸坡挡土墙稳定性影响的试验研究

航道岸坡挡土墙施工完成后,其背后填土的施工直接影响到岸坡挡土墙的稳定性,进而影响航道岸坡挡土墙类型选用与结构稳定性,因此开展岸坡挡土墙墙后填土性能与施工方法的研究将对保障岸坡挡土墙稳定有着重要的意义。通过本次试验研究寻找两种类型重力式航道岸坡挡土墙与墙后的土体回填压实施工之间的关系,并分析挡土墙后填土对航道岸坡挡土墙结构的选择、使用的相关影响,为工程施工提供参考。     

牵引式滑坡渐进形成历程试验研究

为深入研究牵引式滑坡渐进失稳机理,研发了能够模拟滑坡体分段失稳滑动的试验装置.装置主体由若干渗透盒组成,能够构成各种几何形状的分段式滑面;通过向不同分段组合的渗透盒注水,可使滑带分阶段饱水软化,滑带土抗剪强度降低,引发滑体分级失稳滑动,从而实现牵引式滑坡渐进破坏过程的模拟.共设计12种试验方案,模拟了不同几何特性的滑面和坡面线以及多种坡体材料;从前至后分段软化滑带,形成分级失稳滑块,观测滑坡体变形特征及后缘破裂面形态.研究结果表明:各级失稳滑带分别对应1条主裂缝,滑体性质和坡面形态对滑坡体破坏趋势影响较大,两段线坡面形态的坡体变形最为显著;后缘面破裂倾角一般为陡倾角,其中77.42%的倾角值集中在58°~88°范围内,失稳的第1级滑带越短或坡面形态和滑面形态越陡,后缘面破裂倾角越大.      

软弱夹层对斜坡稳定性的影响分析

三峡库区斜坡变形失稳事例很多，对斜坡的有效治理是库区移民迁建中的主要技术问题，文中以龙角镇新选地址为例进行了相关分析．随着新镇建设的展开，出现了一些基岩斜坡的滑移破坏，这些破坏受斜坡体岩性、软弱(泥化)夹层、结构面及其组合、坡向坡型等多种因素的影响，其中软弱夹层是主控因素．新集镇斜坡目前整体处于稳定状态，作为搬迁新址是成立的，但存在局部滑移破坏的可能性，为保证移民迁建的顺利进行及居民的安全，需对可能变形失稳地段进行地质分析及治理评价．     

关键块体失稳表征系数与岩坡稳定性评价

建立了一种关键块体判别方法, 实现了岩坡整体稳定性的准定量化评价; 综合考虑关键块体的几何特性和受力特征, 定义了关键块体失稳表征系数; 利用团队自主研发的GeoSMA-3D平台, 开发出基于失稳表征系数的关键块体搜索模块, 可视化了包括块体搜索、可移动块体判断、关键块体确定、块体失稳和滑落的关键块体失稳全过程; 引入层次分析法, 利用关键块体失稳表征系数计算出各关键块体的权重, 应用关键块体的安全系数及其计算权重, 联合确定了岩坡稳定性表征安全系数, 应用关键块体信息定量表征了岩坡的整体稳定性; 提出了一种考虑岩体结构面和关键块体的岩坡稳定性评价方法; 以辽宁省建昌岩坡工程为例, 应用该方法进行了关键块体的确定和可视化再现, 判断了岩坡的整体稳定性, 并与数值流形元法(NMM) 的模拟结果和现场实测结果进行了对比分析, 以验证应用关键块体表征岩坡稳定性评价方法的可行性和适用性。研究结果表明: 控制该岩坡稳定性的关键块体有6个, 基于所提出方法计算的岩坡稳定性表征安全系数为0.566 9 (不稳定岩坡), 与现场监测数据所得结果的相对误差为7.066%;在NMM模拟结果中, 采用安全系数法确定的最不利关键块体的滑落没有引起岩坡失稳, 而基于所提出方法确定的最不利关键块体的滑落导致了岩坡的整体失稳, 因此, 同时考虑关键块体体积和安全系数2个因素的岩坡稳定性评价方法更合理, 基于层次分析法, 应用关键块体信息表征的岩坡稳定性与工程实际吻合。      

开挖引起大规模倾倒滑移边坡变形、破坏分析

主要介绍了大规模倾倒滑移边坡工程研究成果,同时也讨论了开挖与边坡的稳定性、边坡岩移监测与治理措施。扼要分析了引起此类边坡变形、失稳灾害的主要影响因素。基于FLAC数值模拟技术和底摩擦模型试验,深入分析了该边坡的变形、破坏发展,以及其破坏机制,其成果已应用于工程实际。