隧道洞口部边坡动力响应特性振动台试验研究

我国西南地区建有大量的公路、铁路隧道工程,地震条件下隧道洞口部边坡的动力响应特性不仅控制边坡的变形破坏机制,而且也是隧道洞口部边坡动力支护设计的依据。采用大型振动台模型试验,对隧道洞口部边坡加速度及位移动力响应特性进行研究,并对比分析不同地震波波形的输入对边坡动力特性的影响。结果表明:与一般公路及建筑边坡不同,隧道洞口部边坡坡面的响应加速度具有先增大再减小再增大的特性;边坡动力支护设计采用单一峰值是偏于危险的,应综合考虑多种波形的影响。位移监测结果表明:地震波较小时边坡坡顶变形比较明显,但随着地震波幅值的增加,隧道洞口部边坡坡脚的变形急剧增加且超过了坡顶变形,因此应增强边坡坡脚的支护强度。     

地震作用下顺层岩质边坡变形破坏坡面效应

地震作用下,坡面形态对岩质边坡的变形破坏过程存在一定影响。文中以汶川地区公路沿线具有典型坡面形态的顺层岩质边坡为例,采用离散元UDEC软件,模拟4种坡面形态下边坡的变形破坏过程,并监测坡体关键位置处的位移和坡体应力场。通过模拟结果,对比分析不同坡型边坡变形破坏的动力响应时间、边坡的破坏位置,以及边坡破坏的程度和模式,总结出地震作用下该类顺层岩质边坡变形破坏的坡面效应,最后通过应力场分析引起坡面效应的原因。     

露天矿复合高边坡爆破振动响应特征研究

采用FLAC程序对金堆城露天矿复合高边坡进行数值模拟,分析了边坡在爆破振动下的动力响应特征,并引入位移放大系数表征爆破振动对边坡产生的放大效应,结果表明：振动波从破碎基岩体向人工堆渣传播的过程中位移放大系数明显增大,爆破振动引起的变形破坏首先在该过渡界面的露头附近发生,并解释了平台裂缝发育的主要原因。研究成果对露天矿高边坡稳定性的工程评价具有一定参考价值。     

高速列车荷载作用下锚固边坡动力响应特征

以具体工程实例为依托,采取动力有限元与无限元相结合的分析方法,建立锚固边坡振动模型,对列车长期高速振动荷载影响下边坡岩土体及其锚固结构的动力响应特征展开了研究。结果表明:竖向位移动力特征显示,在高速列车荷载作用下,边坡竖向位移及加速度的最大值发生在坡脚处,最小值发生在坡顶处,随着边坡高度增加,竖向位移逐渐降低,且预应力锚杆框架对列车振动引起边坡沉降起到了一定的控制作用;水平位移动力特征显示,随着边坡高度增加,无锚固边坡水平方向位移峰值逐渐增大,水平位移动力响应最大值出现在坡顶,而坡脚的水平位移最小;列车荷载持续作用下,边坡岩土体内振动荷载逐步向远端传播,边坡位移变化范围也逐渐开始扩大,位移量值也开始增大,坡脚至第二级中部位移量达到1mm;在列车荷载作用下,上排锚杆轴力呈波动缓降趋势,缓降幅度0.63%,下排锚杆轴力呈波动上升趋势,上升幅度0.55%;边坡底部动态响应最为明显,振动加速度增幅最大,速度增幅次之,位移变化幅值最小,表明边坡底部的动力响应敏感性要显著大于边坡其他部位,这在边坡设计、加固治理中应引起格外注意。     

凝灰岩类土质边坡地震动力响应分析

以凝灰岩类土质边坡为研究对象,采用数值模拟计算方法对边坡的地震动力响应进行了分析,讨论了泊松比、阻尼比参数取值变化对边坡动力响应的影响.结果表明:地震作用下,水平加速度在凝灰岩类土质边坡中的分布具有明显的折减效应,且随高度衰减;边坡稳定系数随地震时程波动变化,在某个瞬时会小于1.0,但一般不会造成边坡的整体失稳破坏;基...     

层状岩体边坡动力稳定性模型试验研究

在相似理论的基础上,通过室内振动试验,揭示了层状岩体边坡在受到动力扰动下的变形与破坏特征。试验结果表明,在动力作用下,层状岩体边坡将出现与其它岩体边坡不同的变形与破坏形式:①坡体的整体松动现象;②沿应力集中带的拉裂破坏;③反倾岩层的倾倒弯曲和崩塌滑坡;④顺层岩体的挤压隆起现象;⑤岩块沿坡面的流动现象;⑥坡顶沉降变形。     

高烈度山区高速公路边坡地震动力变形与内应力特征研究

高地震烈度山区由于其抗震设防烈度高,区域地质构造活动强烈,在这些地区深切沟谷中修建高等级公路,边坡支护方案的确定面临诸多技术难题;对强风化花岗岩边坡在地震动力作用下的变形及内部应力状态全面深入的研究十分必要且具有较大现实意义;利用有限元数值模拟软件,对某高速公路边坡动力条件下的加速度响应、坡体内应力状态、稳定性控制部位变形趋势进行深入剖析,可为边坡加固与防护提供科学理论依据。     

预应力锚索群锚锚固边坡均质岩体的室内模型试验研究

为研究预应力锚索群锚锚固实体均质岩体边坡的群锚效应及锚索的布置方案,针对预应力群锚锚索锚固后的边坡均质岩体进行了室内模型试验。根据多种群锚方案试件的试验结果,研究了预应力群锚锚索锚固均质岩体模型的强度变形特征。通过试验中不同间距群锚中的单锚对模型试件强度变形的不同影响,研究了模型试件中所体现出的群锚效应。最后得出了与群锚效应相关的可供工程参考的相关结论。     

高填路堤不同拓宽方式重载动力响应模型试验研究

利用动力响应模型试验装置,研究了高填路堤不同拓宽方式,以及工后重载动力响应高填路堤变形与破坏问题,新老路基不均匀沉降、新老路基的不稳定拓宽衔接是产生危害的主要原因,高填路堤不同拓宽方式下的重载动力响应试验研究成果为高速公路高填路堤拓宽改扩建工程提供了借鉴。     

基于Newmark-β法的地震作用下顺层岩质边坡可靠度时程分析方法

为了提高传统顺层岩质边坡地震响应的时程分析方法的计算效率,以及在地震作用下边坡动力可靠度评价指标的选取方法中考虑地震随机性的特征,运用Newmark-β法和MATLAB/Simulink工具建立了顺层岩质边坡地震响应的简化计算方法,基于Monte Carlo法进一步给出了安全系数与可靠度时程的计算方法。根据边坡工程技术规范中规定的边坡稳定安全系数最低要求值和实际工程中可接受的边坡最大允许破坏概率,提出了最低安全要求可靠度和最大允许失效可靠度2个新的评价指标,并给出了相应的计算方法。最后,采用2个新的评价指标对地震作用下边坡动力可靠性进行综合评判。结果表明:提出的顺层岩质边坡地震响应简化计算方法合理可行,且具有较高的计算效率和精度;与其他的边坡地震可靠度评价方法相比,该方法采用2个新的评价指标评价地震作用下边坡动力可靠性的方法可靠,其考虑了边坡地震可靠度随机性的特征,且与边坡工程技术规范和实际工程风险相结合,计算结果能更真实地反映地震作用下边坡的安全状况,更具合理性和工程适用性。     

软土地基高速公路扩建中新老路堤相互作用数值分析

采用弹塑性有限元方法分析了老路边坡开挖和加宽部分路堤填筑对老路变形特性的影响。计算结果表明：原有路堤边坡削坡和台阶开挖将会使得老路中心的竖向沉降略有增加，坡脚侧向位移回缩，且不同开挖方式对原有路堤影响不同；加宽部分路堤的填筑将会使得老路中心上抬，路肩点发生较大附加沉降，引起老路路肩与路中心之间产生过大的附加差异沉降，明显加大路面横坡，极易导致对老路路堤、路面的拉裂，降低道路等级，必须采用合适的软基处理方案对加宽部分软基进行处理。另外，宽路堤的变形特性不同于窄路堤，其沉降呈中央小两边大的形式，并且最大沉降位置随路堤高度的增加向路堤中央移动，了解宽路堤变形的这一特性有助于其软基处理方案以及加固效果监测方案的优化。     

复杂陡坡地形条件下高填路堤变形的数值模拟研究

以京台高速公路（平潭段）工程为依托，选取3处典型断面，在FLAC3D数值平台上分别研究坡度陡缓、坡面形式以及坡脚形式下的高填路堤沉降及侧移变形规律。研究结果表明:一定范围内坡度的减小会导致沉降及侧移变形量增大，且最大沉降处呈现上移的趋势；坡面折线角度变化不大的情况下，直线陡坡相较于折线陡坡能减少路堤的变形量，但其影响效果较为有限；相较于坡脚平坡，坡脚反坡会使得路堤沉降和侧移变形显著减小。因此，在陡坡高填路堤填筑中可通过设置坡脚反坡、在一定范围内增加陡坡坡度等手段来提高路堤分层填筑的稳定性。     

长期循环荷载下植生河岸护坡稳定性分析

以植生沥青混合料河岸护坡工程为对象，采用室内模型试验，分析了植生河岸护坡动力承载力特性、变形特性和护坡内动态土压力分布，揭示了循环荷载作用下河岸护坡的动力破坏机制。研究结果表明:随振次的增加，竖向累积沉降急剧增大，护坡内部土体发生整体滑移；坡顶位置处侧向变形较坡中和坡脚位置处稍大，加载板正下方测点土压力峰值与均值明显大于其两边测点；植生拉结作用对竖向位移的发展起抑制作用。     

西南某铁路软岩路堑开挖变形特征分析

以西南某铁路车站软岩路堑开挖为对象,通过监测施工动态与建立FLAC3D数值模型,分析软岩路堑开挖变形特征.研究表明:开挖导致基底中部下伏浅部地层先期沉降,后期回弹,数值量级较小;软岩开挖变形在发育较好的层理面特征鲜明;模拟得到基面中部与边坡坡脚位移和应力与开挖步数的关系,开挖导致的基面变形具有差异性,且与实际监测数据吻...     

利用变形监测数据分析土质边坡滑动面

在山区高速公路、铁路土质挖方边坡的动态施工过程中,利用实测变形观测数据可以准确地判断边坡的稳定情况。当边坡出现滑动迹象时,可以根据监测点的水平位移和沉降,计算出滑动面的深度和位置,为及时采取合理的防护方案提供重要的设计依据。     

基于松散型小波神经网络的某隧道仰坡变形趋势研究

针对某隧道洞口仰坡的稳定性问题,首先选取松散型小波神经网络对仰坡的沉降变形进行预测,再利用秩相关系数检验和Mann-Kendall检验对仰坡的变形趋势进行判断;结果表明:不同小波函数的去噪效果不一致,其中监测点#5采用db4小波的去噪效果最好,而监测点#6则是采用db7小波的去噪效果最好;另外,秩相关系数检验和Mann-Kendall检验在仰坡变形趋势的判断中具有很好的一致性,均得出两监测点的变形趋势是往减小方向发展,仰坡变形趋于稳定,可以安全地进行后期施工。     

桩墙联合支挡结构在陡坡填方滑坡治理中的应用

依托贵州省某高速公路陡坡填方路堤滑坡治理工程,对已竣工路肩墙在路基滑坡牵引下破坏垮塌的实际问题,在路肩位置采用仰斜式路肩墙与抗滑桩联合支挡结构进行治理;运用FLAC3D对桩墙联合支挡结构进行计算,分析治理后的边坡变形沉降、稳定性及其各部分受力特点。治理效果表明：桩墙联合支挡结构治理后边坡稳定性较好,变形、裂缝均在设计控制范围内。     

地下开采诱发斜坡崩塌失稳破坏机制分析

以贵州大方老鹰岩山体崩塌为例,在分析边坡地质条件及地下开采的基础上,崩塌的形成机制和发展过程可以分为:煤层开采阶段,采空区塌陷阶段,崩塌形成阶段。通过软件FLAC3D数值模拟,研究边坡在地下开采因素作用下的变形破坏特征。结果表明:地下开采将会引起坡体应力重新分布,产生差异沉降和应力集中,是形成该崩塌的决定性因素。     

贵阳机场岩溶洼地填筑体变形与稳定性数值模拟

以贵阳龙洞堡国际机场试验段工程为例对岩溶洼地填筑体变形及稳定性进行数值模拟研究。研究结果表明:强夯对岩溶洼地地基土处理具有较好的效果，能有效降低填筑体的沉降量及边坡位移量；填筑体沉降量随着填筑体厚度减小而减小。